Question

9．如圖是鄭州至徐州高鐵建設(shè)中的橋梁施工情景，一臺(tái)以柴油機(jī)為動(dòng)力的履帶式起重機(jī)正在進(jìn)行橋梁吊裝，在某次作業(yè)中，起重機(jī)在60s內(nèi)將橋粱勻速提升一段距離，起重機(jī)做功為7.2×10⁶J，鋼絲繩承受的拉力大小為6×10⁵N．試問(wèn)：
（1）履帶式起重機(jī)的履帶做得寬一些可以減�。ㄟx填“減小”或“增大”）對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（2）起重機(jī)將橋梁吊起的過(guò)程中鋼絲繩移動(dòng)的距離為多少？
（3）起重機(jī)工作效率為40%，將轎梁吊起過(guò)程中消耗的柴油為多少？（柴油的熱值是4×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）減小壓強(qiáng)的方法：在壓力一定時(shí)，增大受力面積；在受力面積一定時(shí)，減小壓力；
（2）知道起重機(jī)做的功和拉力，利用W=Fs求鋼絲繩移動(dòng)的距離；
（3）起重機(jī)做的功為有用能量，柴油完全燃燒放出的熱量為總能量，利用效率公式求燃料完全燃燒放出的熱量，再利用Q_放=mq求柴油的質(zhì)量．

解答 解：
（1）履帶式起重機(jī)的履帶做得寬一些，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積減小對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）由W=Fs得鋼絲繩移動(dòng)的距離：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{7.2×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{5}N}$=12m；
（3）由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得柴油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{7.2×1{0}^{6}J}{40%}$=1.8×10⁷J，
由Q_放=mq得需要柴油的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.8××1{0}^{7}J}{4×1{0}^{7}J/kg}$=0.45kg．
故答案為：
（1）減��；
（2）起重機(jī)將橋梁吊起的過(guò)程中鋼絲繩移動(dòng)的距離為12m；
（3）起重機(jī)工作效率為40%，將轎梁吊起過(guò)程中消耗的柴油為0.45kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功的公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的應(yīng)用和減小壓強(qiáng)的方法，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，有難度！