分析 (1)根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,杠杆左端下沉,应使右端力和力臂的乘积增大; (2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;先确定是否做功,若做功,利用功的公式计算; (3)知道配重的质量求出配重的重力,根据杠杆平衡原理求出钢绳的拉力;电动机的效率是75%,根据机械效率公式求出功率;再根据功率公式P=Fv计算出钢材上升的速度.
解答 解:(1)起吊时应尽量使吊臂水平平衡,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,左端下沉,应增加右端力和力臂的乘积,所以滑轮组小车应向右移动; (2)由v=$\frac{s}{t}$得,在上升过程中,移动的距离s=vt=0.5m/s×60s=30m,塔吊对钢材所做的功W1=Gh=2×103kg×30m=6×104J;在水平移动的过程中,在拉力的方向上没有移动距离,不做功,W2=0J. (3)配重的重力G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,吊臂和平衡臂刚好处于水平平衡时,GL1=FL2,5×104N×4m=F×16m,F=1.25×104N,电动机转化为机械能为W=W×75%=10kW×75%=7.5kW=7500W,由p=$\frac{w}{t}$,W=Fs得:v=$\frac{p}{F}$=$\frac{7500W}{1.25×1{0}^{4}N}$=0.6m/s.故答案:(1)滑轮组小车C应向右,这是根据杆杆原理; (2)此过程中塔吊拉力对钢材所做的功是6×104J; (3)则钢材上升过程中的速度是0.6m/s.
点评 本题考查了杠杆平衡原理的应用,功的计算、功率的计算,其中求钢材上升的速度是比较难的问题.
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