“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，某建筑工地现正在使用“塔吊”进行作业，如图所示。“塔吊”有一水

Question

“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，某建筑工地现正在使用“塔吊”进行作业，如图所示。“塔吊”有一水平臂AB，其中AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。利用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。 （1）在“塔吊”匀速提升水泥板的过程中，水泥板的动能将 （选“变大”、“变小”或“不变”，下同），机械能将 。（2）假设“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW。在一次吊起水泥板时，电动机正常工作20s，该电动机在这次吊起重物的过程中消耗了多少电能？（3）若20s内“塔吊”将重1.25×10 4 N的水泥板匀速提高了4m，如果机械做的额外功是3×10 4 J，该“塔吊”的机械效率是多少?（4）若“塔身”的宽度、铁架和滑轮组所受重力及摩擦均不计，A端所装配重质量一定。在机器安全工作的范围内，要想使吊起水泥板的质量增大，应采取什么措施？

Answer 1

（1）不变；变大； （2）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能为7.6×10 5 J； （3）“塔吊”的机械效率为62.5%； （4）C点向O点靠近些（C点向左移动一些，C点离B点远一些）。

试题分析：（1）匀速提升水泥板的过程中，水泥板的质量和速度都不变，故动能不变；随着高度增大，重力势能增大，而机械能等于动能与势能的和，所以机械能谱大； （2）由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率，即P＝38kW＝3.8×10 4 W，工作时间t＝20s，所以电动机消耗的电能为： W＝Pt＝3.8×10 4 W×20s＝7.6×10 5 J。 （3）W 有用 ＝G 2 h＝1.25×10 4 N×4m＝5×10 4 J， η＝ ×100%＝ ×100% ＝ ×100%＝62.5%。 （4）由于A端力和力臂不变，故乘积为定值，根据 和C点受力增大可知，应减小力臂，即C点向O点靠近些（C点向左移动一些，C点离B点远一些）。 点评：本题考查了多个知识点，有力学、电学的内容及效率的计算，对于问题多的题目应，应细心作答，把问题细化，其实每一问都是很基本的内容，所以认真解题，难度并不大。