Question

19．閱讀短文，回答問題．
塔式起重機(jī)
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．為了防止塔式起重機(jī)在吊起重物時發(fā)生傾倒，人們在起重臂的反方向上用鋼架做成平衡臂，并在其末端加配重物，起重機(jī)吊臂上安裝滑輪組，由多個定滑輪和動滑輪組成，電動機(jī)提供很小的力就能吊起很重的物體．
如圖甲所示的塔式起重機(jī)，AB是豎直支架，CD是水平臂，其上OC段叫平衡臂，C端裝有配重體，OD段叫吊臂，E處裝有滑輪組，可在O、D兩點(diǎn)間移動，OE=10m，OD=25m．
（1）為了保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機(jī)，配重物的質(zhì)量應(yīng)越大，安裝起重物是為了C．
A．美觀 B．增大塔式起重機(jī)的機(jī)械效率
C．確保塔式起重機(jī)不會翻倒 D．減小塔式起重機(jī)所吊重物的重力
（2）仔細(xì)觀察圖會發(fā)現(xiàn)塔式起重機(jī)的實(shí)質(zhì)是滑輪組和杠桿的組合．
（3）當(dāng)滑輪組放在E點(diǎn)時塔式起重機(jī)能起吊重物的最大質(zhì)量是3t，則當(dāng)滑輪組移到D點(diǎn)時能夠安全起吊重物的最大質(zhì)量是1.2t．

Answer 1

分析 （1）塔式起重機(jī)應(yīng)用了杠桿的平衡原理，為了保持塔臂保持平衡，安裝配重物；
（2）觀察結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)簡單機(jī)械的特點(diǎn)分析；
（3）當(dāng)重物在E處時，根據(jù)杠桿平衡條件列出等式；當(dāng)重物在D點(diǎn)時，再次根據(jù)杠桿平衡條件列出等式，聯(lián)立求出安全起吊重物的最大質(zhì)量．

解答 解：（1）為了保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機(jī)，配重物的質(zhì)量應(yīng)越大；塔式起重機(jī)應(yīng)用了杠桿的平衡原理，安裝配重物的目的是確保塔式起重機(jī)不會翻倒，故選C；
（2）觀察圖可知，除了滑輪組以外，塔臂可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，故還應(yīng)用了杠桿；
（3）設(shè)C端配重體的重力為G，在E點(diǎn)用此塔吊能起吊重物的最大質(zhì)量是3×10³kg時，
由杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂得，
G×OC=G₁×OE------①
在D點(diǎn)用此塔吊能起吊重物的最大質(zhì)量是m₂時，
由杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂得，
G×OC=G₂×OD-----②
由①、②兩式可得，
3×10³kg×g×10m=m₂×g×25m，
解得：m₂=1.2×10³kg=1.2t；
故答案為：（1）大；C；（2）杠桿； （3）1.2．

點(diǎn)評 學(xué)會從實(shí)際物體中抽象出物理模型，并能確定杠桿的要素，是能將所學(xué)物理知識用于生活實(shí)際的具體體現(xiàn)．用杠桿平衡條件解決實(shí)際生活問題的能力，可提高自已的分析解題能力．