Question

(2010全國初中應用物理知識競賽題)“手拉葫蘆”(如圖15所示)是一種攜帶方便、使用簡易的手動起重機械，廣泛用于工廠、工地、礦山、農業(yè)生產等環(huán)境，用來完成起吊貨物等任務。其中HCB30型“手拉葫蘆”的技術數據如下表：

型號	HCB30	承載鏈條股數	（股）	2
最大承載質量	(t)	3	鏈條直徑	(mm)	8
一次起升高度	(mm)	3	手拉輪直徑	(mm)	150
測試載荷	(kN)	37.5	承載輪直徑	(mm)	50
最小凈空高度	（mm）	470	凈重	（kg）	21.7
最大載荷所需拉力	(N)	360	毛重	（kg）	22.3

注：“一次起升高度”是指，成年人在站立狀態(tài)，用左、右兩手交替拉動手拉鏈條進行正常起重操作的過程中，左手或右手下拉一次（按30cm計），所吊重物上升的高度。

承載輪上所纏的承載鏈條較粗且兩端固定，而手拉輪上所纏的手拉鏈條較細且構成一個完整的環(huán)。工作過程中，手拉鏈條、承載鏈條在輪上都不打滑。其纏繞情況如圖16示。(取g=10N/kg)

1．根據題目中提供的相關信息，通過計算， 析判斷HCB30型“手拉葫蘆”的手拉輪與承載輪是否是一個共軸的輪軸？

2.計算該型“手拉葫蘆”在滿載的情況下正常工作時的機械效率。

Answer 1

解析：1.設手拉輪與承載輪是一個共軸的輪軸，則用手拉動手拉鏈條一次，鏈條移動的距離H與承載輪收回鏈條的長度h應滿足=

此過程中重物上升的高度s=h2==5cm

因重物實際一次起升高度為s₀=3mm，即s¹ s₀，所以此“手拉葫蘆”的手拉輪與承載輪不是一個共軸的輪軸。

2.該型號“手拉葫蘆”在滿載的情況下正常工作時，用手下拉一次手拉鏈條的過程中，

人對“手拉葫蘆”做功：W_人=FH=360×30×10^-2J=108J,

 “手拉葫蘆”對重物做功：W_機=Gs₀=3×10³×10×3×10^-3J=90J，

“手拉葫蘆”的機械效率：h=×100%=×100%=83.3%。