题霸题霸学习平台
登录开始使用
← 返回公开题库
九年级物理填空题一般
题目
阅读短文,回答问题:
塔式起重机塔式起重机常用于工业与建筑施工,另外也较多用于造船、电站设备.安装、水工建筑、港口和货场物料搬运等.为了防止塔式起重机在吊起重物时发生倾倒,人们在起重臂的反方向上用钢架做成平衡臂,并在其末端加配重物,起重机吊臂上安装滑轮组,由多个定滑轮和动滑轮组成,发动机提供很小的力就能吊起很重的物体.
如图甲所示的塔式起重机,ABAB是竖直支架,CDCD是水平臂,其上OCOC段叫平衡臂,CC端装有配重体,ODOD段叫吊臂,EE处装有滑轮组,可在OO、DD两点间移动,OE=10mOE=10m,OD=25mOD=25m.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度的过程中,在加速阶段,拉力大于重力,拉力恒定,速度均匀增加；匀速阶段,拉力减小到和重力相等,速度恒定；在减速阶段,拉力小于重力,在转折点,速度不变拉力突变.
(1)(1)塔式起重机上安装配重物是为了______.
AA.美观
BB.确保塔式起重机不会翻倒
CC.减小塔式起重机所吊重物的重力
DD.增大塔式起重机的机械效率
(2)(2)当滑轮组放在EE点时塔式起重机能起吊重物的最大质量是2t2t,则当滑轮组移到DD点时能够安全起吊重物的最大质量是______tt.
(3)(3)若用此塔式起重机将1.2t1.2t的钢材先竖直匀速吊起10m10m,然后沿水平方向缓慢旋转90∘90^{\circ}后送到指定位置,在此过程中塔式起重机对钢材做的功是______JJ.(g=10N/kg)\left(g=10N/kg\right)
(4)(4)起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度−-时间图像如图乙所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是下列中的______.
知识点：杠杆的应用章节：第11章 简单机械和功 / 11.1 杠杆

答案与解析

答案

（1）塔式起重机应用了杠杆的平衡原理，安装配重物的目的是确保塔式起重机不会翻倒，故选BB；
(2)(2)设CC端配重体的重力为GG，在EE点用此塔吊能起吊重物的最大质量是2×103kg2\times 10^{3}kg时，
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}得，
G×OC=G1×OEG\times OC=G_{1}\times OE，①
在DD点用此塔吊能起吊重物的最大质量是m2m_{2}时，
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}得，
G×OC=G2×ODG\times OC=G_{2}\times OD，②
①式②式联立解得，
2×103kg×g×10m=m2×g×25m2\times 10^{3}kg\times g\times 10m=m_{2}\times g\times 25m，
解得：m2=0.8×103kg=0.8tm_{2}=0.8\times 10^{3}kg=0.8t；
(3)(3)塔吊对重物做功W=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×10m=1.2×105JW=Gh=mgh=1.2\times 10^{3}kg\times 10N/kg\times 10m=1.2\times 10^{5}J；
(4)(4)在0−t10-t_{1}时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a1a_{1}，根据牛顿第二定律得：F−mg=ma1F-mg=ma_{1}，F=mg+ma1F=mg+ma_{1}，拉力的功率P1=Fv=(mg+ma1)a1tP_{1}=Fv=(mg+ma_{1})a_{1}t，mm、a1a_{1}均一定，则P1P_{1}∝tt。
在t1−t2t_{1}-t_{2}时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力F=mgF=mg，则拉力的功率P2=Fv=mgvP_{2}=Fv=mgv，P2P_{2}不变，根据拉力的大小得到，P2P_{2}小于t1t_{1}时刻拉力的功率。
在t2−t3t_{2}-t_{3}时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a2a_{2}，根据牛顿第二定律得：mg−F=ma2mg-F=ma_{2}，F=mg−ma2F=mg-ma_{2}，拉力的功率P3=Fv=(mg−ma2)(v0−a2t)P_{3}=Fv=(mg-ma_{2})(v_{0}-a_{2}t)，mm、a2a_{2}均一定，P3P_{3}与tt是线性关系，随着tt延长，P3P_{3}减小。t3t_{3}时刻拉力突然减小，功率突然减小。故选DD。
故答案为：(1)B\left(1\right)B，(2)0.8\left(2\right)0.8，(3)1.2×105\left(3\right)1.2\times 10^{5}；(4)D\left(4\right)D。

解析

（1）塔式起重机应用了杠杆的平衡原理，安装配重物的目的是确保塔式起重机不会翻倒，故选BB；
(2)(2)设CC端配重体的重力为GG，在EE点用此塔吊能起吊重物的最大质量是2×103kg2\times 10^{3}kg时，
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}得，
G×OC=G1×OEG\times OC=G_{1}\times OE，①
在DD点用此塔吊能起吊重物的最大质量是m2m_{2}时，
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}得，
G×OC=G2×ODG\times OC=G_{2}\times OD，②
①式②式联立解得，
2×103kg×g×10m=m2×g×25m2\times 10^{3}kg\times g\times 10m=m_{2}\times g\times 25m，
解得：m2=0.8×103kg=0.8tm_{2}=0.8\times 10^{3}kg=0.8t；
(3)(3)塔吊对重物做功W=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×10m=1.2×105JW=Gh=mgh=1.2\times 10^{3}kg\times 10N/kg\times 10m=1.2\times 10^{5}J；
(4)(4)在0−t10-t_{1}时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a1a_{1}，根据牛顿第二定律得：F−mg=ma1F-mg=ma_{1}，F=mg+ma1F=mg+ma_{1}，拉力的功率P1=Fv=(mg+ma1)a1tP_{1}=Fv=(mg+ma_{1})a_{1}t，mm、a1a_{1}均一定，则P1P_{1}∝tt。
在t1−t2t_{1}-t_{2}时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力F=mgF=mg，则拉力的功率P2=Fv=mgvP_{2}=Fv=mgv，P2P_{2}不变，根据拉力的大小得到，P2P_{2}小于t1t_{1}时刻拉力的功率。
在t2−t3t_{2}-t_{3}时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a2a_{2}，根据牛顿第二定律得：mg−F=ma2mg-F=ma_{2}，F=mg−ma2F=mg-ma_{2}，拉力的功率P3=Fv=(mg−ma2)(v0−a2t)P_{3}=Fv=(mg-ma_{2})(v_{0}-a_{2}t)，mm、a2a_{2}均一定，P3P_{3}与tt是线性关系，随着tt延长，P3P_{3}减小。t3t_{3}时刻拉力突然减小，功率突然减小。故选DD。
故答案为：(1)B\left(1\right)B，(2)0.8\left(2\right)0.8，(3)1.2×105\left(3\right)1.2\times 10^{5}；(4)D\left(4\right)D。

AI 自由组卷

围绕这道题再组一份练习 →

完整试卷

浏览同年级试卷结构 →