分析 (1)因动力臂及动力的乘积不变,则由杠杆的平衡条件可知配重与配重臂的关系;
(2)根据杠杆的平衡原理求出物体重力;再结合重力公式求出质量;
(3)根据功的公式W=Fs求出克服重力做功大小;求出有用功,利用效率公式求总功,再利用P=$\frac{W}{t}$求实际功率;
(4)根据杠杆的平衡原理分析平衡箱应处的位置.
解答 解:1
(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)可得:F2=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$,由此可知当阻力臂和动力不变时,阻力与动力臂成正比;即动力臂越大,阻力越大;动力臂越小,阻力越小.故为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越大;
(2)配重物的重力G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N;
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,
起重机在最大起吊幅度时能吊起物体的重力G′=$\frac{G{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{2×1{0}^{5}N×10m}{25m}$=80000N
由G=mg可得:m=$\frac{G′}{g}$=$\frac{80000N}{10N/kg}$=8000千克;
由图可知,有两段绳子吊着物体,
而v物=2m/s,
所以绳子末端移动的速度为:v绳=2v物=2×2m/s=4m/s
吊起最重的货物后,在电动机的牵引下,吊起的货物以2m/s的速度从起重臂的最右端向O点移动,同时平衡箱也以某一速度向O点移动,在此过程中,确保起重机起重臂、平衡臂始终平衡的情况下,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得,
G′(L2-v绳t)=G(L1-vt),
80000N(25m-4m/st)=200000N(10m-vt),
解得v=1.6m/s;
(3)有用功W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J,
总功W总=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{90%}$=4×105焦,
实际功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4×1{0}^{5}J}{50s}$=8000W;
(4)由于平衡臂重、起重臂重、动滑轮重、绳重及吊钩重均不计,根据杠杆的平衡原理,平衡箱应处在O点,因为无论处在左侧还是右侧杠杆都不会平衡,只有处在O点才能保持平衡,故应位于O点.
答:(1)大;
(2)8000kg;平衡箱移动的速度是1.6m/s;
(3)该起升电动机的实际功率是8000瓦;
(4)平衡箱应处在O点.
点评 本题考查杠杆的平衡条件,要求学生能熟练应用平衡条件解决生产生活中的一些现象;机械功有两种表达式即W=FS和W=Pt,注意在题目中的灵活应用.此题应用到的公式较多,在计算时要注意公式的化简.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | a和b | B. | g和h | C. | c和d | D. | e和f |
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体内能增大,不一定从外界吸收热量 | |
B. | 水凝固成冰的过程中,温度不变,内能也不变 | |
C. | 物体的温度越高,所含的热量越多 | |
D. | 锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能减少 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 甲=乙=丙 | B. | 甲<乙<丙 | C. | 甲<乙=丙 | D. | 甲>乙>丙 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 两岸青山相对出,孤帆一片日边来 | B. | 两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山 | ||
C. | 满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎 | D. | 不疑行船动,唯看远树来 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | FA<FB=FC | B. | FA=FB=FC | C. | FA<FB<FC | D. | FA>FB>FC |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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