“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备,在汶川地震灾区救援现场,用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内.(g取10N/Kg)
(1)现有一“塔吊”如图所示,它有一水平臂AB,AO叫平衡臂,OB叫吊臂.C为可移动的滑轮组,C移动的范围是从O点到B点.已知:AO=10m,OB=50m.若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计,在A端所装配重的质量为5t,要想起吊质量为1.25t的水泥板,为安全起吊,C应移动到离O点多远的地方?
(2)若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m,那么,“塔吊”提升水泥板的功率是多少?如果机械做的额外功是3×10
4J,“塔吊”的机械效率是多少?
答案:
分析:(1)杠杆平衡的条件:F1L1=F2L2;先跟据G=mg求出动力和阻力,然后根据杠杆平衡的条件求出阻力臂即可;
(2)先利用W=Gh求出有用功,然后再利用P=求出有用功率,最后利用η=100%求出机械效率.
解答:已知:m1=5t=5000kg,m2=1.25t=1250kg,L1=AO=10m,g=10N/kg,h=4m,t=20s,W额=3×104J
求:L2,P有用,η
解:(1)F1=G1=m1g=5000kg×10N/kg=5×104N,
F2=G2=m2g=1250kg×10N/kg=1.25×104N,
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
C离O点的距离==40m;
(2)W有用=G2h=1.25×104N×4m=5×104J,
,
η====62.5%.
答:(1)C应移动到离O点40m远的地方;
(2)“塔吊”提升水泥板的功率是2.5×103W;“塔吊”的机械效率为62.5%.