塘厦镇某学校小蒲同学是一个爱思考问题的同学，他看到正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，下面是其中某一款塔式起重机简易示意图（如图甲），小蒲知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装（g取10N/kg）

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1. 塘厦镇某学校小蒲同学是一个爱思考问题的同学，他看到正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，下面是其中某一款塔式起重机简易示意图（如图甲），小蒲知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装（g取10N/kg）

(1) 为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越（选填“大”或“小”）；

(2) 图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a是（选填“动滑轮”或“定滑轮”），若钢丝绳能承受的最大拉力为 $\text{[math]}$ ，则能吊起货物的质量不能超过kg；（动滑轮重，绳重及摩擦不计）

(3) 若将重为 $\text{[math]}$ 的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m，再沿水平方向移动20m，则此过程克服重力做功是，钢丝绳做功J；

(4) 换用如图丙所示滑轮组，在需要考虑动滑轮重力的情形下，用拉力F将重为8000N的物体匀速在5s时间内提升了0.5m，若滑轮组的机械效率 $\text{[math]}$ 为80%，则拉力F为N，该过程中拉力F所做功的功率为。

【考点】

功率计算公式的应用; 杠杆的平衡条件; 机械效率的计算; 滑轮组绳子拉力的计算;

【答案】

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综合题困难

1. 2023年12月22日凌晨，中开高速（中山段）二期工程的关键控制性节点工程上演了一次精彩的“空中芭蕾”——重达3.2万吨的跨广珠城际铁路转体桥成功转体。此次转体经历90分钟，安全平稳地实现了90度零误差“转体”后，修建时为不影响火车通行，该桥梁体先在顺铁路方向浇筑，浇筑完成后，再通过转体装置完美“转身“横跨铁路。

(1) 跨铁高架桥为非对称转体，跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍，其简化模型如图2甲所示，已知高架桥箱梁长AB＝135m，宽41.3m，厚度忽略不计，桥墩高15m，高架桥箱梁在浇筑时需要在A、B两侧搭建支架，“转体”时撤除全部支架但需在A端施加1.6万吨的配重达到水平平衡才能转体。假设高架桥箱梁可视为质量分布均匀的长方体，求：

①将1.6万吨的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端至少做功J；

②高架桥箱梁的实际质量大约是t。

(2) 桥墩下的转体装置由如图2乙所示的上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根钢索，每根钢索由一台牵引器通过传动装置牵引，已知上转盘的周长为360m，每台牵引器的功率90kW，牵引器牵引钢索的效率为60%，那么，完成转体，每台牵引器做功J，最终每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力N。

综合题普通

2. 如图甲所示是一款可以安装在家里门上的单杠。这种单杠安装拆卸方便，通过调节单杠上的旋钮可以使两侧的底座紧紧压在门框两侧，依靠底座上防滑垫与门框之间的作用力，即使受到 $\text{[math]}$ 的拉力也不会滑下。在家里，用它可以做引体向上、拉伸、牵引等锻炼。

（1）单杠中间有内置水平仪，水平仪中有液体和气泡。安装时，若单杠恰好水平，则空气泡在水平仪中间，如图乙所示；若空气泡偏左，则单杠（选填“左”或“右”）侧偏高；

（2）如图甲所示，若质量为 $\text{[math]}$ 的小朋友只用一只手拉着 $\text{[math]}$ 处的吊环吊在单杠上， $\text{[math]}$ 处到左侧门框 $\text{[math]}$ 处的水平距离为 $\text{[math]}$ ，到右侧门框 $\text{[math]}$ 处的水平距离为 $\text{[math]}$ ，不计单杠自重，则右侧门框对底座的摩擦力为多大？

（3）一重为 $\text{[math]}$ 的成年人按如图丙所示标准动作做引体向上，他竖直握住单杠悬垂时，单杠到肘关节距离 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ，肘关节到下巴的距离 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ，下巴到脚的距离 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ，脚到地面的距离 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 能完成 $\text{[math]}$ 个如图所示的标准的引体向上动作，他克服重力做功的功率约多大？