問題詳情:
(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,廣泛用於工廠、工地、礦山、農業生產等環境,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 |
最小淨空高度 | (mm) | 470 | 淨重 | (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,用左、右兩手交替拉動手拉鍊條進行正常起重*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鍊條較細且構成一個完整的環。工作過程中,手拉鍊條、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。
【回答】
解析:1.設手拉輪與承載輪是一個共軸的輪軸,則用手拉動手拉鍊條一次,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,用手下拉一次手拉鍊條的過程中,
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%。
知識點:功和機械能 單元測試
題型:計算題