Question

如圖，是農(nóng)村建房用的塔吊，用此塔吊可將磚等重物方便地運(yùn)送樓上．如果用質(zhì)量為30kg獨(dú)輪車裝磚塊，一次可吊運(yùn)270kg的磚塊30s勻速運(yùn)動(dòng)到三樓，每層樓高3m，它使用的“380V　3KW”電動(dòng)機(jī)．設(shè)一切摩擦不計(jì)，吊鉤質(zhì)量不計(jì)．回答以下問題：
（1）圖中B是________（選填“定滑輪”或“動(dòng)滑輪”）
（2）電動(dòng)機(jī)外輪上裝有電磁閘，電磁閘上的電磁鐵在電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同時(shí)通電產(chǎn)生磁性，使電磁閘閘鼓放開；電動(dòng)機(jī)不通電不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電磁鐵不通電失去磁性，閘鼓在強(qiáng)彈簧作用下張緊，閘鼓抱緊電動(dòng)機(jī)外輪，使電動(dòng)機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，其作用是________．
（3）試求塔吊一次做的有用功、總功、及整個(gè)塔吊的機(jī)械效率（g=10N/kg）．

Answer 1

解：（1）圖中B滑輪的輪軸都是固定不動(dòng)的，所以它們是定滑輪；
（2）電磁閘的作用是：電動(dòng)機(jī)通電即轉(zhuǎn)動(dòng)，斷電即停止，防止吊起重物下落，增加安全性；
（3）W_有用=Gh=270kg×10N/kg×6m=1.62×10⁴J；
∵
∴W_總=Pt=3×10³W×30s=9×10⁴J；
η=×100=×100=18%．
故答案為：（1）定滑輪；（2）電動(dòng)機(jī)通電即轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)斷電即停止，防止吊起的重物下落，增加安全性；
（3）有用功為1.62×10⁴J；總功為9×10⁴J；機(jī)械效率為18%．
分析：（1）輪軸固定不動(dòng)的滑輪是定滑輪，隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪為動(dòng)滑輪；
（2）從安全方面進(jìn)行分析；
（3）利用公式W_有用=Gh和W_總=Pt分別求出有用功和總功；再利用公式η=×100%即可求出塔吊的機(jī)械效率．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查滑輪的分類、有用功、總功以及機(jī)械效率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是利用W=Pt求物體做的總功，這也是本題的重點(diǎn)，解題過程中還要注意單位的換算．