Question

如圖，是農村建房用的塔吊，用此塔吊可將磚等重物方便地運送樓上．如果用質量為30kg獨輪車裝磚塊，一次可吊運270kg的磚塊30s勻速運動到三樓，每層樓高3m，它使用的“380V  3KW”電動機．設一切摩擦不計，吊鉤質量不計．回答以下問題：
（1）圖中B是

定滑輪

（選填“定滑輪”或“動滑輪”）
（2）電動機外輪上裝有電磁閘，電磁閘上的電磁鐵在電動機通電轉動時同時通電產生磁性，使電磁閘閘鼓放開；電動機不通電不轉動時電磁鐵不通電失去磁性，閘鼓在強彈簧作用下張緊，閘鼓抱緊電動機外輪，使電動機立即停止轉動，其作用是

電動機通電即轉動，電動機斷電即停止，防止吊起的重物下落，增加安全性

．
（3）試求塔吊一次做的有用功、總功、及整個塔吊的機械效率（g=10N/kg）．

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）從安全方面進行分析；
（3）利用公式W_有用=Gh和W_總=Pt分別求出有用功和總功；再利用公式η=

W有

W總

×100%即可求出塔吊的機械效率．

解答：解：（1）圖中B滑輪的輪軸都是固定不動的，所以它們是定滑輪；
（2）電磁閘的作用是：電動機通電即轉動，斷電即停止，防止吊起重物下落，增加安全性；
（3）W_有用=Gh=270kg×10N/kg×6m=1.62×10⁴J；
∵
∴W_總=Pt=3×10³W×30s=9×10⁴J；
η=

W有

W總

×100=

1.62×104J

9×104J

×100=18%．
故答案為：（1）定滑輪；（2）電動機通電即轉動，電動機斷電即停止，防止吊起的重物下落，增加安全性；
（3）有用功為1.62×10⁴J；總功為9×10⁴J；機械效率為18%．

點評：本題綜合考查滑輪的分類、有用功、總功以及機械效率等的計算，關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，解題過程中還要注意單位的換算．