试题

（2009·武汉）图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图．这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送．
（1）由杠杆的平衡条件可知，塔式起重机的起重量随起吊幅度而变化，起吊幅度越大，起重量．
（2）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的．已知起吊重为3×10⁴N的物料时，电动机的输出功率为60kW，物料匀速上升的速度为1.5m/s．试求：
①电动机作用在滑轮组上的水平拉力F；
②这次起吊时滑轮组的机械效率．

解：（1）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂（动力×动力臂=阻力×阻力臂）可知，当动力与动力臂不变时，阻力与阻力臂成反比；即阻力臂越大，阻力越小；阻力臂越小，阻力越大．本题中动力与动力臂不变，则起吊幅度越大，起吊重量越小；
故答案为：越小．
（2）①由图可知，绳子运动速度为物体运动速度的2倍，则由W=FS可得：
 F=

W

S

=

Pt

S

=

Pt

V绳t

=

P

V绳

=

6×104w

3m/s

=2×10⁴N．
②机械效率为：η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×1OO%=

G

2F

×100%=

3×104N

2×2×104N

×100%=75%
或η=

w有

w总

× 100%=

Gh

Pt

×100%=

GV物t

Pt

×100%=

GV物

P

× 100%=

3×104N×1.5m/s

6×104W

×100%=75%．
答：电动机作用在滑轮组上的水平拉力F为2×10⁴N．这次起吊时滑轮组的机械效率为75%．