Question

【題目】【2016·嘉興卷】如圖甲為塔式起重機簡易示意圖，塔式起重機主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構件的安裝。（動滑輪重、繩重及摩擦不計，g取10牛／千克）

（1）為保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機，配備的平衡重的質量應越 。

（2）圖乙為起重機鋼絲繩穿繩簡化示意圖，定滑輪a的作用是 。若鋼絲繩能承受的最大拉力為3×104牛，則能吊起貨物的質量不能超過多少千克?

（3）若將重為1．2×104牛的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30米，再沿水平方向移動20米，則此過程中克服貨物重力做功多少焦?

（4）若該起升電動機的效率為90％，將重為1．2×104牛的貨物提升到30米的高度，用時50秒，則該起升電動機的實際功率是多少瓦?

Answer 1

【答案】（1）大；（2）6000千克；（3）3．6× 105焦；（4）8×103瓦

【解析】

（1）由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2（動力×動力臂=阻力×阻力臂）可得：，由此可知當阻力臂和動力不變時，阻力與動力臂成正比；即動力臂越大，阻力越大；動力臂越小，阻力越小．故為保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機，配備的平衡重的質量應越大；

（2）改變力的方向

G＝2F＝3×104牛×2＝6×104牛

。

（3）此過程中，提升物體時，克服重力做功，物體在水平方向上沒有做功。

重力做功為：W＝Fs＝Gh＝1．2×104N× 30m＝3．6× 105J；

（4）；

答：（1）配備的平衡重的質量應越大；（2）能吊起貨物的質量不能超過6000千克；

（3）此過程中克服重力做了3．6× 105焦的功；

（4）該起升電動機的實際功率是8×103瓦。