Question

第41屆世界博覽會(huì)于2010年5月1日在我國(guó)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(jiàn)的一種起重設(shè)備，如圖19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380V， 額定功率38kW，線圈電阻0.4Ω．在一次吊起重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作20s，把重物吊起20m．求：

（1）該電動(dòng)機(jī)在這次吊起重物的過(guò)程中消耗的電能．

（2）電動(dòng)機(jī)工作過(guò)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

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=38kW=3.8×10⁴W，工作時(shí)間t=20s，所以電動(dòng)機(jī)消耗的電能為：

W=Pt       ……………

       =7.6×10⁵J      ………

(2) 電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流：

I== =100A     ………

線圈產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt=(100A)²×0.4Ω×20s =8×10⁴J  ……….

(3)電流產(chǎn)生熱量消耗的電能W₁=Q=8×10⁴J，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的總量為

W_總=W-W₁

         =6.8×10⁵J     

因?yàn)棣?=       

   即 80%=

   解得G＝2.72×10⁴N   

所以，重物的質(zhì)量為：

m===2.72×10³kg=2.72t    …….