Question

某型號(hào)汽車起重機(jī)自身質(zhì)量8t，起重時(shí)輸出功率為2.5kw，汽車與地面接觸面積約為4000cm²，在50s內(nèi)，它從地面將2t貨物勻速吊起5m．如圖所示．求
（1）起重機(jī)的起重臂是省力，還是費(fèi)力杠桿？其優(yōu)點(diǎn)是什么？
（2）地面受到的壓強(qiáng)是多少？（g取10N/kg）
（3）汽車起重機(jī)的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）區(qū)分杠桿類型要從動(dòng)力臂和阻力臂長(zhǎng)短入手，動(dòng)力臂大于阻力臂的是省力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂的是費(fèi)力杠桿；
（2）固體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)等于壓力和受力面積的比值，用公式P=

F

S

計(jì)算；
（3）機(jī)械效率等于有用功和做功的比值，即η=

W有用

W總

．

解答：解：（1）由圖可見，動(dòng)力臂L₁明顯小于阻力臂L₂，因此為一費(fèi)力杠桿，好處是省距離；
答：起重機(jī)的起重臂是費(fèi)力杠桿，其優(yōu)點(diǎn)是省距離．
（2）汽車起重機(jī)自身質(zhì)量8t，從地面將2t貨物勻速吊起，因此地面受到的壓力等于它們的總重力
即F=G_總=m_總g=（8×10³kg+2×10³kg）×10N/kg=1×10⁵N；
地面的受壓面積S=4000cm²=4000×10^-4m²=0.4m²；
所以地面受到的壓強(qiáng)P=

F

S

=

1×105N

0.4m2

=2.5×10⁵pa
答：地面受到的壓強(qiáng)是2.5×10⁵pa．
（3）起重機(jī)做的有用功是對(duì)貨物做的功，即W_有用=G_貨h=m_貨gh=2×10³kg×10N/kg×5m=1×10⁵J，
起重機(jī)輸出的功就是總功，即W_總=Pt=2.5kW×50s=2.5×10³W×50s=1.25×10⁵J，
所以起重機(jī)的機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

1×105J

1.25×105J

×100%=80%．
答：起重機(jī)的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了壓強(qiáng)和機(jī)械效率的計(jì)算，是中考考查的重點(diǎn)，解題時(shí)注意公式中各物理量的含義及單位．