解题思路:(1)吊起的建筑材料最大质量是已知的,根据G=mg求出吊起建筑材料的重力;根据杠杠的平衡条件F1L1=F2L2可以判断出建筑材料到塔的距离是最近还是最远;
(2)起重机是克服物体的重力做功,起重机的有用功W有用=Gh;
起重机最大的提升速度是0.6m/s,吊起的高度时6m,根据t=[S/V]求出起重机做功的时间;起重机的功率也是已知的,根据W总=Pt,求出起重机的总功;知道了有用功和总功,根据η=
W
有用
W
总
求出起重机的机械效率.
(1)起重机一次吊起的最大起重建筑材料的重力G最大=m最大g=3000kg×10N/kg=3×104N;
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,平衡块质量和平衡块到塔的距离一定时,吊起的建筑材料质量为最大时,建筑材料到塔的距离最近;
(2)①起重机吊起重为2×104N的建筑材料时,
做的有用功W有用=Gh=2×104N×6m=1.2×105J;
②起重机的工作时间:t=[s/v]=[6m/0.6m/s]=10s;
起重机做的总功W总=Pt=25×103W×10s=2.5×105J;
起重机的机械效率η=
W有用
W总×100%=
1.2×105J
2.5×105J×100%=48%.
答:(1)起重机吊起的建筑材料的重力为3×104N;吊起的建筑材料达到最大起重量时,建筑材料到塔的距离是最近的;
(2)起重机做的有用功为1.2×105J;起重机的机械效率为48%.
点评:
本题考点: 杠杆的平衡条件;功的计算;滑轮(组)的机械效率;电功率的计算.
考点点评: 重力和机械效率的计算是中考必考的知识点;此题的难点是建筑材料到塔距离的判断,根据杠杆的平衡条件来分析.