Question

【题目】【2016·嘉兴卷】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10牛／千克）

（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越 。

（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，定滑轮a的作用是 。若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过多少千克?

（3）若将重为1．2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦?

（4）若该起升电动机的效率为90％，将重为1．2×104牛的货物提升到30米的高度，用时50秒，则该起升电动机的实际功率是多少瓦?

Answer 1

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

【解析】

（1）由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）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，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越大；

（2）改变力的方向

G＝2F＝3×104牛×2＝6×104牛

。

（3）此过程中，提升物体时，克服重力做功，物体在水平方向上没有做功。

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

（4）；

答：（1）配备的平衡重的质量应越大；（2）能吊起货物的质量不能超过6000千克；

（3）此过程中克服重力做了3．6× 105焦的功；

（4）该起升电动机的实际功率是8×103瓦。