Question

11．某“塔吊”電動機銘牌上標有“額定電壓380V”，額定功率38kW，電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為80%．某正方體貨箱質(zhì)量為1000kg，底面積為0.5m²，電動機正常工作20s將其吊起20m．求：
（1）該貨箱放在水平地面上時，對地面的壓強是多少？
（2）該“塔吊”正常工作時，電動機的工作電流為多少？
（3）貨物上升的速度是多少？鋼絲繩拉力做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出貨箱的重力，貨箱放在水平地面上時，對地面的壓力等于其重力，又知受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$可求該貨箱放在水平地面上時，對地面的壓強；
（2）已知額定電壓和額定功率，利用P=UI可求該“塔吊”正常工作時，電動機的工作電流；
（3）已知貨物被吊起的高度和時間，利用v=$\frac{s}{t}$可求貨物上升的速度；根據(jù)η=$\frac{W}{{W}_{電}}$可得鋼絲繩拉力做的功．

解答 解：（1）貨箱放在水平地面上時，對地面的壓力：
F=G=mg=1000kg×10N/kg=1×10⁴N，
對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{4}N}{0.5{m}^{2}}$=2×10⁴Pa；
（2）根據(jù)P=UI可得該“塔吊”正常工作時，電動機的工作電流：
I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3.8×1{0}^{4}W}{380V}$=100A；
（3）貨物上升的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{h}{t}$=$\frac{20m}{20s}$=1m/s；
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得電動機消耗的電能：
W_電=Pt=3.8×10⁴W×20s=7.6×10⁵J，
根據(jù)η=$\frac{W}{{W}_{電}}$可得鋼絲繩拉力做的功：
W=W_電η=7.6×10⁵J×80%=6.08×10⁵J．
答：（1）該貨箱放在水平地面上時，對地面的壓強2×10⁴Pa；
（2）該“塔吊”正常工作時，電動機的工作電流為100A；
（3）貨物上升的速度是1m/s；鋼絲繩拉力做的功是6.08×10⁵J．

點評 此題考查壓強的大小計算、速度的計算、電流和功的計算，關(guān)鍵是各種公式的靈活運用，同時還要知道貨箱放在水平地面上時，對地面的壓力等于其重力．