Question

在线等！【初三物理题】关于杠杆的问题。

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如图是汽车起重机(俗称吊车)的示意图。BC处安装有滑轮组，其结构可等效为下图。D是油缸，E是柱塞，K是铁掌，OAB是起重臂，其中OA长3 m。起重机的总功率是30kW，整个装置质量为8t，起重货物的最大质量3t。g取10N／kg，请分析以下问题：
(1)起重臂OAB属于省力杠杆还是费力杠杆?
(2)若钢绳、动滑轮质量及绳与轮间的摩擦不计，当货物被匀速提升时，起重机钢绳上的最大拉力是多少?
（3）若OB长9m，此时柱塞作用在A处的推力是2×10^5N，则起重装置的机械效率是多少?

Answer 1

(1)费力杠杆 如图：L1为动力臂 L2为阻力臂  L1《L2 

(2)因承担动滑轮的绳子有4段，所以F拉=G/4

（3）W有/W总  

   杠杆平衡条件：F1*L1=F2*L2   L1/L2=OA/OB

                             F1*L1=G*L2    G=F1*L1/L2=F1*OA/OB=2×10^5N*3m/9m=2/3×10^5N  

                   M=G/g=2/3×10^5N/10N/KG=  2/3×10^4kg= 20/3  t  >3t

      机械效率=3t/20/3 t= 45%

Answer 2

1、动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
2、重物和动滑轮的重力由4股绳子承担，故起重机钢绳上的最大拉力是30000/4=7500N
3、由几何关系，A处上升高度h，则B处上升3h高度，故起重装置的机械效率
n=G*3h/F*h=30000*3/2*10^5=0.45 (百分之45)

Answer 3

费力杠杆；3000*10/4=7500N；机械效率45% 。

Answer 4

杠杆平衡条件：F1*L1=F2*L2 L1/L2=OA/OB
F1*L1=G*L2 G=F1*L1/L2=F1*OA/OB=2×10^5N*3m/9m=2/3×10^5N
M=G/g=2/3×10^5N/10N/KG= 2/3×10^4kg= 20/3 t >3t