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，起重臂的長度越長的塔式起重機(jī)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越（選填“大”或“小”）．
（2）①圖乙為起重機(jī)鋼絲繩穿繩簡(jiǎn)化示意圖，定滑輪a的作用是什么？ ②若鋼絲繩能承受的最大拉力為3×104N，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過多少千克？

（3）若將重為1.5×104N的貨物由地面沿豎直方向勻速提升10m，再沿水平方向移動(dòng)20m，則此過程中鋼絲繩做功多少焦？
（4）若該提升電動(dòng)機(jī)的效率為90%，將重為1.2×104N的貨物勻速提升到30m的高度，用時(shí)50s，則該提升電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是多少瓦？

Answer 1

【答案】
（1）大
（2）①改變力的方向|解：圖示中滑輪a為定滑輪，其作用是改變用力的方向；

②由題意可知該滑輪組承擔(dān)總重的繩子有2段，故G=2F=3×104牛×2=6×104牛

由G=mg可得：m= = =6000千克；

（3）解：W=Fs=Gh=1.2×104牛×30米=3.6×105焦，

由于水平移動(dòng)時(shí)，重力方向上沒移動(dòng)距離，故水平移動(dòng)過程中重力沒做功；

（4）解：有用功W有用=Gh=1.2×104牛×30米=3.6×105焦，

總功W總= = =4×105焦，

實(shí)際功率P= = =8000W．

【解析】解：（1）由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2（動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂）可得：F2= ，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，起重臂的長度越長的塔式起重機(jī)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越大；
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解定滑輪及其工作特點(diǎn)的相關(guān)知識(shí)，掌握使用定滑輪時(shí)不省力，也不多移動(dòng)距離也不少移動(dòng)距離，但能改變用力的方向，以及對(duì)功的計(jì)算的理解，了解功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．