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)根据滑轮的特点分析其作用;根据滑轮组特点确定绳子段数求出物体重力;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;(4)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.
解答 解:(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)图示中滑轮a为定滑轮,其作用是改变用力的方向;由题意可知该滑轮组承担总重的绳子有2段,故G=2F=3×104N×2=6×104N,由G=mg可得:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{10N/kg}$=6000kg;(3)W=Fs=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J,由于水平移动时,重力方向上没移动距离,故水平移动过程中重力没做功;(4)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$F=$\frac{G}{2η}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}N}{2×80%}$=7500N;v绳=2v物=1m/s,起升电动机的钢绳拉力做功的实际功率是:P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv绳=7500N×1m/s=7500W.答:(1)大;(2)改变用力的方向;能吊起货物的质量不能超过6000kg;(3)克服货物重力做的功是3.6×105J;(4)该起升电动机钢绳拉力为7500N;该起升电动机的钢绳拉力做功的实际功率是7500W.
点评 此题主要考查学生对于杠杆平衡条件、滑轮与滑轮组特点以及功公式的理解和掌握,属于综合型题目.