Question

（2011•海口模拟）如图所示塔吊是建筑工地上常见的起重设备，图中所示 AB是水平臂．C为可移动的滑轮组，C移

Answer 1

解题思路：知道阻力、阻力臂、动力，根据杠杆平衡条件求出动力臂．

判断动能、势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素进行判断．

塔吊对钢材做的功是有用功，求出总功，根据η=

W

有用

W

总

求出机械效率．

（1）根据杠杆平衡条件F₁•L₁=F₂•L₂得，m₁g•OA=m₂g•OC

OC=

m1•OA

m2=[4t×10m/1t]=40m．

答：若A端配重的质量为4t，要想吊起质量为1t的钢材，为安全起吊，C应移动到距离O点40m的地方．

（2）钢材上升过程中，钢材没有发生弹性形变，不考虑弹性势能．质量不变，速度不变，动能不变．高度增大，重力势能增大．

答：动能不变，势能增大．

（3）W_有用=Gh=mgh=1×10³kg×10N/kg×7m=7×10⁴J，

W_总=W_有用+W_额外=7×10⁴J+3×10⁴J=1×10⁵J，

η=

W有用

W总×100%=

7×104J

1×105J×100%=70%．

答：塔吊对钢材做功7×10⁴J；如果塔吊做的额外功是3×10⁴J，则塔吊的机械效率是70%．

点评：

本题考点： 动能和势能的大小变化；功的计算；滑轮（组）的机械效率．

考点点评： 本题通过塔吊考查了杠杆平衡条件的计算和有用功、总功、机械效率的有关计算，综合性比较强．