Question

第41屆世界博覽會(huì)于2010年5月1日至10月31日在我國上海舉行，世博會(huì)的主題是“城市，讓生活更美好”．在場(chǎng)館和樓房建設(shè)工地上，“塔吊”是常見的一種起重設(shè)備，如圖所示是“塔吊”的示意圖．假設(shè)某塔吊配置的電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有：額定電壓380 V，額定功率38 kW，線圈電阻0.4 Ω．在一次吊起重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作20 s，把重物吊起20 m．求：

(1)該電動(dòng)機(jī)在這次吊起重物的過程中消耗的電能．

(2)電動(dòng)機(jī)工作過程中，線圈產(chǎn)生的熱量．

(3)在該起重設(shè)備中，如果這次吊起重物的機(jī)械效率為80％，則被吊重物的質(zhì)量為多少t？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)由于電動(dòng)機(jī)正常工作，消耗的功率等于額定功率，即P＝38 kW＝3.8×104 W，工作時(shí)間t＝20 s，所以電動(dòng)機(jī)消耗的電能為： 　　W＝Pt　　(1分) 　　＝3.8×104 W×20 s 　　＝7.6×105 J　　(1分) 　　(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流： 　　I＝＝＝100 A　　(1分) 　　線圈產(chǎn)生的熱量：Q＝I2Rt＝(100 A)2×0.4 Ω×20 s＝8×104 J　　(1分) 　　(3)電流產(chǎn)生熱量消耗的電能W1＝Q＝8×104 J，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的總量為 　　W總＝W－W1 　　＝7.6×105 J－8×104 J 　　＝6.8×105 J　　(1分) 　　因?yàn)?/SPAN>η＝＝　　(1分) 　　即80％＝ 　　解得G＝2.72×104 N　　(1分) 　　所以，重物的質(zhì)量為： 　　m＝＝＝2.72×103 kg＝2.72 t　　(1分)