Question

第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行，世博会的主题是“城市，让生活更美好”．在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图所示是“塔吊”的示意图．假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380 V，额定功率38 kW，线圈电阻0.4 Ω．在一次吊起重物时，电动机正常工作20 s，把重物吊起20 m．求：

(1)该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．

(2)电动机工作过程中，线圈产生的热量．

(3)在该起重设备中，如果这次吊起重物的机械效率为80％，则被吊重物的质量为多少t？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率，即P＝38 kW＝3.8×104 W，工作时间t＝20 s，所以电动机消耗的电能为： 　　W＝Pt　　(1分) 　　＝3.8×104 W×20 s 　　＝7.6×105 J　　(1分) 　　(2)电动机正常工作时的电流： 　　I＝＝＝100 A　　(1分) 　　线圈产生的热量：Q＝I2Rt＝(100 A)2×0.4 Ω×20 s＝8×104 J　　(1分) 　　(3)电流产生热量消耗的电能W1＝Q＝8×104 J，电能转化为机械能的总量为 　　W总＝W－W1 　　＝7.6×105 J－8×104 J 　　＝6.8×105 J　　(1分) 　　因为η＝＝　　(1分) 　　即80％＝ 　　解得G＝2.72×104 N　　(1分) 　　所以，重物的质量为： 　　m＝＝＝2.72×103 kg＝2.72 t　　(1分)