Question

【題目】如圖甲為塔式起重機(jī)簡(jiǎn)易示意圖，塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝．（動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦不計(jì)，g取10N／kg）

（1）為保持平衡，起重臂的長(zhǎng)度越短的塔式起重機(jī)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越______（選填“大”或“小”）．

（2）圖乙為起重機(jī)鋼絲繩穿繩簡(jiǎn)化示意圖，滑輪a的作用是_____．若鋼絲繩能承受的最大拉力為2.5×104N，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過(guò)_____千克．

（3）若將重為2×104N的貨物由地面沿豎直方向勻速提升20m，再沿水平方向移動(dòng)10m，則此過(guò)程鋼絲繩做功多少焦________?

（4）若該塔式電動(dòng)機(jī)的效率為90％，將重為1.2×104N的貨物提升到30m的高度，用時(shí)50s，則該起升電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是多少瓦_________?

Answer 1

【答案】小 省力 5×103kg 4×105J 8×103W

【解析】

(1)由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得： ，由此可知當(dāng)阻力臂和動(dòng)力不變時(shí)，阻力與動(dòng)力臂成正比，即動(dòng)力臂越大，阻力越大；動(dòng)力臂越小，阻力越小，故為保持平衡，起重臂的長(zhǎng)度越短的塔式起重機(jī)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越小；

(2)圖示中滑輪a為動(dòng)滑輪，其作用是省力，可以省一半的力；由題意可知該滑輪組承擔(dān)總重的繩子有2段，故G=2F=2.5×104N×2=5×104N，由G=mg可得：=5×103kg；

(3) 鋼絲繩做功:W=Fs=Gh=2×104N ×20m=4×105J，由于水平移動(dòng)時(shí)，重力方向上沒(méi)移動(dòng)距離，故水平移動(dòng)過(guò)程中鋼絲繩沒(méi)做功；

(4) 電動(dòng)機(jī)的有用功：W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，電動(dòng)機(jī)的總功： =4×105J，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率： =8000W.