题目

“汉正街的扁担”是一个时代的记忆，他们用并不宽阔的肩膀，挑起百十斤的货物。随着经济社会的发展，搬运工用如图甲所示电动爬楼机代替原来的肩扛手提，高效省力地对货物进行搬运，图乙为其结构示意图。首先将货物装好并固定，再打开电源开关，将上下楼切换开关切换到上楼状态，将爬楼机拉至台阶处，使橡胶轮胎靠近楼梯垂直面的边缘；向下压住扶手.按下点触启停开关，此时在电动机的带动下S形支撑臂转动上一个台阶，当爬上台阶后，使车轮靠近台阶垂直面，之后每一个台阶均如此操作，直至到达目标楼层。 （1） 在路面推行时，S形支撑臂不转动。当所装货物质量较大时，为减轻手部压力，可将可伸缩拉杆适当（选填：“伸长”或“缩短”）； （2） 下表是爬楼机的部分技术参数，爬楼机以额定载重爬楼1min，求爬楼机克服载重对货物做功的功率；产品自重28kg电机功率300W额定载重180kg爬楼速度40阶/min满载续航4000级台阶台阶高15cm （3） 图丙是爬楼机开始爬楼瞬间的工作简图，若爬楼机以额定载重爬楼，手竖直向下压扶手，爬楼机和货物的重力作用线刚好通过充气橡胶轮胎轴心，S形支撑臂与台阶的接触点到手对扶手压力的作用线的距离为80cm、到台阶垂直面的距离为5cm，充气橡胶轮胎直径为30cm，当S形支撑臂刚好支撑起整个爬楼机时，求此时手对扶手向下的压力。 答案： 【1】伸长 由表中数据可知，爬楼机以额定载重爬楼1min内爬升的高度为h=40×15cm=600cm=6m爬楼机对货物做的功为W货=G货h=m货gh=180kg×10N/kg×6m=1.08×104J爬楼机对货物做的功的功率为P=W货t=1.08×104J60s=180W 爬楼机以额定载重爬楼时，爬楼机的总重力为G总=(m货+m爬楼机)g=208kg×10N/kg=2080N刚开始爬楼时，把爬楼机看成一个杠杆，阻力为F阻=G总=2080N阻力臂为l2=12×30cm+5cm=20cm动力臂为l1=80cm由杠杆平衡条件可解得，此时手对扶手向下的压力F1=F2l2l1=2080N×20cm80cm=520N

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