Question

19．如圖為某起重機(jī)圖和及其銘牌的部分信息．（g=10N/kg）請(qǐng)據(jù)此分析計(jì)算：
（1）該起重機(jī)整車(chē)裝備的重力是多少？
（2）若起重機(jī)的車(chē)輪和地面的接觸面積約為1.5平方米，它對(duì)的壓強(qiáng)有多大？
（3）如果該起重機(jī)吊起的建筑材料達(dá)到最大起質(zhì)量時(shí)，以最大提升速度吊起3m，起重機(jī)對(duì)建筑材料做了多少有用功？
（4）起重機(jī)的機(jī)械效率是多大？

整車(chē)裝備質(zhì)量	9000
最大起重質(zhì)量（kg）	2000
最大提升速度（m/s）	0.6
獨(dú)立使用高度（m）	30
平衡塊質(zhì)量（kg）	6000
總功率（kW）	20

Answer 1

分析 （1）已知該起重機(jī)整車(chē)裝備質(zhì)量，利用G=mg可求得其重力；
（2）物體靜止于水平面上時(shí)，對(duì)水平面的壓力等于其自重，再結(jié)合車(chē)輪和地面的接觸面積，由壓強(qiáng)定義式即可求解．
（3）起重機(jī)是克服物體的重力做功，起重機(jī)的有用功W_有用=Gh；
（4）起重機(jī)最大的提升速度是0.6m/s，吊起的高度時(shí)3m，根據(jù)t=$\frac{s}{v}$求出起重機(jī)做功的時(shí)間；起重機(jī)的功率也是已知的，根據(jù)W_總=Pt，求出起重機(jī)的總功；知道了有用功和總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求出起重機(jī)的機(jī)械效率．

解答 解：（1）該起重機(jī)整車(chē)裝備的重力G=mg=9000×10N/kg=9×10⁴N；
（2）起重機(jī)對(duì)水平地面的壓力F=G=9×10⁴N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{9×1{0}^{4}N}{1.5{m}^{2}}$=6×10⁴Pa；
（3）該起重機(jī)吊起的建筑材料達(dá)到最大起質(zhì)量時(shí)做的有用功W_有用=G′h=m′g=2000kg×10N/kg×3m=6×10⁴J；
（4）起重機(jī)的工作時(shí)間：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3m}{0.6m/s}$=5s；
起重機(jī)做的總功W_總=Pt=2×10⁴W×5s=1×10⁵J；
起重機(jī)的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{6×1{0}^{4}J}{1×1{0}^{5}J}$=60%．
答：（1）該起重機(jī)整車(chē)裝備的重力是9×10⁴N；
（2）若起重機(jī)的車(chē)輪和地面的接觸面積約為1.5平方米，它對(duì)的壓強(qiáng)有6×10⁴Pa；
（3）起重機(jī)對(duì)建筑材料做了6×10⁴J有用功；
（4）起重機(jī)的機(jī)械效率是60%．

點(diǎn)評(píng) 此題考查壓強(qiáng)、功、重力、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用，重點(diǎn)知道在水平地面上壓力等于物體自身重力．重力和機(jī)械效率的計(jì)算是中考必考的知識(shí)點(diǎn)．