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10 N/kg）

（1）為保持平衡，起重臂的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越。
（2）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。若鋼絲繩能承受的最大拉力為3×104 N，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過?

（3）若將1.2×104 N的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30m，再沿水平方向移動(dòng)20m，則此過程克服貨物重力做功多少焦？
（4）若該起升電動(dòng)機(jī)的效率為90%，將重為1.2×104 N的貨物提升到30 m的高度，用時(shí)50 s，則該起升電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是多少?

Answer 1

【答案】
（1）大
（2）改變力的方向,6000kg
（3）解：W=Fs=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，

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；

答：此過程中克服貨物重力做功3.6×105J.

（4）解：有用功W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，

總功 ，

實(shí)際功率 .

答：該起升電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是8000W.

【解析】（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： ，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(zhǎng)度越長(zhǎng)的塔式起重機(jī)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越大；
（2）圖示中滑輪a為定滑輪，其作用是改變用力的方向；

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�！�2=6×104牛

由G=mg可得： ；

答：（1）大；（2）改變力的方向；能吊起貨物的質(zhì)量不能超過6000kg；（3）此過程中克服貨物重力做功3.6×105J；（4）該起升電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是8000W.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用，需要了解作關(guān)于杠桿題時(shí)的注意事項(xiàng)：（1）必須先找出并確定支點(diǎn)．（2）對(duì)力進(jìn)行分析，從而確定動(dòng)力和阻力（3）找出動(dòng)力和阻力的作用線，確定動(dòng)力臂和阻力臂才能得出正確答案．