题目内容
如图为某建筑工地搬运建筑材料的装置．图中滑轮D与滑厢相连，滑轮A固定在地面上，钢丝绳的拉力由电动机提供．根据以上信息回答下列的问题：（1）在此装置中，滑轮A的作用是 ，电动机的工作原理是： ，电动机工作时把电能转化为 能．
（2）已知滑厢的总质量为m1，厢内建筑材料的质量为m2，滑厢与地面的接触面积为S，滑厢的容积为V．当电动机拉动钢丝绳的长度为L时，所用的时间为t，已知滑轮组的机械效率为η1，电动机的效率为η2，则电动机的最小功率应为多少？（要求写出主要的推导过程）
【答案】分析：（1）判断A滑轮的种类，得知作用；
电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，在工作时将电能转化为机械能；
（2）电动机在工作时，既要克服自身的摩擦做功，也要克服滑轮组的摩擦及动滑轮、滑箱和钢绳的重力做功，所以其做的功为总功，与有用功之间的关系应为W有用=W总η1η2．
解答：解：（1）由图知，A是定滑轮，可以改变用力的方向；
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；电动机工作时把电能转化为机械能；
（2）由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s=3h，s=L，则h=
．
被提升物体的总重力为：G物=m2g
则W有用=G物h=m2g?
=
+m2gL
W总=Pt，
由题意知：
Ptη1η2=
m2gL
解得P=
．
故答案为：（1）改变用力的方向；通电线圈在磁场中受力转动；机械；（2）电动机的最小功率为
．
点评：此题考查了电动机的工作原理及能量的转化，同时考查了对机械效率的理解．在（2）问中关键是搞清总功和额外功之间的关系，确定出有用功是解决此题的关键．
电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，在工作时将电能转化为机械能；
（2）电动机在工作时，既要克服自身的摩擦做功，也要克服滑轮组的摩擦及动滑轮、滑箱和钢绳的重力做功，所以其做的功为总功，与有用功之间的关系应为W有用=W总η1η2．
解答：解：（1）由图知，A是定滑轮，可以改变用力的方向；
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；电动机工作时把电能转化为机械能；
（2）由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s=3h，s=L，则h=
．被提升物体的总重力为：G物=m2g
则W有用=G物h=m2g?
=
+m2gLW总=Pt，
由题意知：
Ptη1η2=
m2gL解得P=
．故答案为：（1）改变用力的方向；通电线圈在磁场中受力转动；机械；（2）电动机的最小功率为
．点评：此题考查了电动机的工作原理及能量的转化，同时考查了对机械效率的理解．在（2）问中关键是搞清总功和额外功之间的关系，确定出有用功是解决此题的关键．
练习册系列答案
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