Question

【題目】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10N/kg）．
（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（選填“大”或“小”）．
（2）①圖乙為起重機鋼絲繩穿繩簡化示意圖，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20m，則此過程中鋼絲繩做功多少焦？
（4）若該提升電動機的效率為90%，將重為1.2×104N的貨物勻速提升到30m的高度，用時50s，則該提升電動機的實際功率是多少瓦？

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總重的繩子有2段，故G=2F=3×104�！�2=6×104牛

由G=mg可得：m= = =6000千克；

（3）解：W=Fs=Gh=1.2×104�！�30米=3.6×105焦，

由于水平移動時，重力方向上沒移動距離，故水平移動過程中重力沒做功；

（4）解：有用功W有用=Gh=1.2×104�！�30米=3.6×105焦，

總功W總= = =4×105焦，

實際功率P= = =8000W．

【解析】解：（1）由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2（動力×動力臂=阻力×阻力臂）可得：F2= ，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�。�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；
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解定滑輪及其工作特點的相關知識，掌握使用定滑輪時不省力，也不多移動距離也不少移動距離，但能改變用力的方向，以及對功的計算的理解，了解功的計算公式：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�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．