Question

（2010?紹興）如圖所示為一款塔式起重機，工作電壓為380伏．當起重機吊起500千克重物以1米/秒速度勻速上升20米時，工作電流是18安；當起重臂水平旋轉(zhuǎn)，帶動重物在8秒內(nèi)移動16米時，工作電流是5安．
（1）如果起重臂加長，那么平衡塊質(zhì)量應(yīng)該

增加

（填“增加”或“減小”）．
（2）請計算在整個過程中，起重機鋼繩對重物所做的功和起重機將電能轉(zhuǎn)化成機械能的效率（保留小數(shù)到0.1%）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)杠桿平衡條件，動力和阻力臂不變，動力臂增大，阻力增大．
（2）知道物體的質(zhì)量求出重力，知道物體升高的高度，求出有用功；把物體升高和平移過程中，都消耗電能，根據(jù)W=UIt求出消耗的總電能；根據(jù)機械效率公式求出機械效率．

解答：解：（1）如果起重臂加長，動力臂增大，動力不變，阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件得，平衡重力增大，平衡塊質(zhì)量增加．
（2）G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
W_有=Gh=5000N×20m=1.0×10⁵J，
W_電=UIt=380V×18A×20s+380V×5A×8s=1.368×10⁵J+1.52×10⁴J=1.52×10⁵J，
η=

W有

W電

=

1.0×105J

1.52×105J

≈65.8%．
答：（1）增加；（2）鋼繩對重物做功1.52×10⁵J，起重機電能轉(zhuǎn)化成機械能的效率是65.8%．

點評：配重物體在電線桿上也應(yīng)用很廣泛，根據(jù)杠桿平衡條件進行判斷．