Question

【题目】如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装．（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N／kg）

（1）为保持平衡，起重臂的长度越短的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越______（选填“大”或“小”）．

（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是_____．若钢丝绳能承受的最大拉力为2.5×104N，则能吊起货物的质量不能超过_____千克．

（3）若将重为2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升20m，再沿水平方向移动10m，则此过程钢丝绳做功多少焦________?

（4）若该塔式电动机的效率为90％，将重为1.2×104N的货物提升到30m的高度，用时50s，则该起升电动机的实际功率是多少瓦_________?

Answer 1

【答案】小 省力 5×103kg 4×105J 8×103W

【解析】

(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得： ，由此可知当阻力臂和动力不变时，阻力与动力臂成正比，即动力臂越大，阻力越大；动力臂越小，阻力越小，故为保持平衡，起重臂的长度越短的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越小；

(2)图示中滑轮a为动滑轮，其作用是省力，可以省一半的力；由题意可知该滑轮组承担总重的绳子有2段，故G=2F=2.5×104N×2=5×104N，由G=mg可得：=5×103kg；

(3) 钢丝绳做功:W=Fs=Gh=2×104N ×20m=4×105J，由于水平移动时，重力方向上没移动距离，故水平移动过程中钢丝绳没做功；

(4) 电动机的有用功：W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，电动机的总功： =4×105J，电动机的实际功率： =8000W.