Question

7．建筑工地上，水泥板質(zhì)量為0.6t，起重機(jī)在15s內(nèi)勻速把它提升到3m的高度，而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是3.6×10⁴J，求：
（1）起重機(jī)提升重物的功率是多少？
（2）起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？
（3）起重機(jī)在哪些方面消耗了額外功？

Answer 1

分析 （1）已知起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)所做的功及時(shí)間，可利用功率計(jì)算公式P=$\frac{W}{t}$求出其功率；
（2）起重機(jī)提升物體時(shí)所做的有用功W_有用=Gh，機(jī)械效率可用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出；
（3）起重機(jī)在提起重物的同時(shí)，也將掛鉤、鋼絲繩、動(dòng)滑輪一塊提起，克服它們的重力做的功為額外功；同時(shí)克服各部件之間的摩擦也會(huì)做額外功．

解答 解：
（1）起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)所做的功為W=3.6×10⁴J，
起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{4}J}{15s}$=2.4×10³W；
（2）m=0.6t=0.6×10³kg，
起重機(jī)勻速提升水泥板時(shí)，對(duì)水泥板所做的有用功W_有用=Gh=mgh=0.6×10³kg×10N/kg×3m=1.8×10⁴J，
總功W_總=W=3.6×10⁴J，
所以起重機(jī)的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.8×1{0}^{4}J}{3.6×1{0}^{4}J}$×100%=50%；
（3）起重機(jī)在提起重物的同時(shí)，也將掛鉤、鋼絲繩、動(dòng)滑輪一塊提起，克服它們的重力做的功為額外功；同時(shí)克服各部件之間的摩擦也會(huì)做額外功．
答：
（1）起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)的功率為2.4×10³W；
（2）起重機(jī)的機(jī)械效率為50%；
（3）克服掛鉤、鋼絲繩、動(dòng)滑輪的重力做的功為額外功；同時(shí)克服各部件之間的摩擦也會(huì)做額外功．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查功率和機(jī)械效率的計(jì)算，解答本題的關(guān)鍵是能夠分清什么是有用功，什么是總功．此題是考查物理知識(shí)的靈活應(yīng)用，我們?cè)谌粘Ｉ�活中要認(rèn)真觀察生活中的物理現(xiàn)象，并認(rèn)真分析．