Question

12．如圖所示是農(nóng)村建房用的塔吊，用此塔吊可將磚等重物方便地運送到樓上．如果用質(zhì)量為30kg的獨輪車裝磚塊，一次可將270kg的磚塊30s內(nèi)勻速運到三樓，每層樓高3m，它使用的是“380V，3kW”的電動機．設(shè)一切摩擦不計，吊鉤質(zhì)量不計．g=10N/kg，回答下列問題：
（1）圖中B是定滑輪（選填“定滑輪”或“動滑輪”）；
（2）電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，它工作時能的轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能；
（3）在此過程中，整個塔吊的機械效率為18%．

Answer 1

分析 （1）輪軸固定不動的滑輪是定滑輪，隨物體一起運動的滑輪為動滑輪；
（2）電動機的原理是利用通電導體在磁場中受到力的作用的原理制成的，它是一種將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置；
（3）根據(jù)W=Gh=mgh求出提升磚塊重力所做的有用功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出電動機所做的總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出整個塔吊的機械效率．

解答 解：（1）圖中B滑輪的輪軸是固定不動的，所以它是定滑輪；
（2）電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，其作用是將電能轉(zhuǎn)化為機械能；
（3）磚塊提升的高度：
h=2×3m=6m，
塔吊做的有用功：
W_有=Gh=mgh=270kg×10N/kg×6m=1.62×10⁴J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，塔吊做的總功：
W_總=Pt=3×10³W×30s=9×10⁴J，
整個塔吊的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100=$\frac{1.62×1{0}^{4}J}{9×1{0}^{4}J}$×100=18%．
故答案為：
（1）定滑輪；
（2）通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動；電能轉(zhuǎn)化為機械能；
（3）18%．

點評 本題綜合考查滑輪的分類、有用功、總功以及機械效率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是利用W=Pt求物體做的總功，這也是本題的重點，要注意一樓到三樓的高度為兩層樓的高度．