题目内容
一缆车系统缓慢将乘客送上和送下高40米,长80米的山坡.整个系统由一上一下两个车厢组成,每个车厢质量为2×103千克,它们通过山顶一个巨大的滑轮由钢索相连,由电动机驱动,每个车厢运动中受到摩擦阻力恒为3×103牛.某次行程中有20位乘客在车厢X中下坡,另有8位乘客在车厢Y中上坡,设每位乘客平均质量为60千克,若整个缆车系统在这次行程中克服摩擦力做的功为W,如果整个行程用了30秒时间,电动机的平均输出功率为P,则( )(g=10m/s2)
分析:因为它是用一根缆绳用滑轮穿起来的,下的车厢给上的车厢提供动力,下的人就给上的人提供一定的动力;根据W=Fs求出整个系统摩擦力做的功,再减去向下的人能给系统提供的动力做的功W=Gh,即为电动机的平均输出功,最后根据P=
求出电动机的平均输出功率.
W |
t |
解答:解:整个缆车系统在这次行程中摩擦力做的功为:
Wf=fs=3×103N×2×80m=4.8×105J;
重力做的功为:WG=Gh=(20-8)×60kg×10N/kg×40m=2.88×105J
所以缆车系统克服的摩擦力做功:
W=Wf-WG=4.8×105J-2.88×105J=1.92×105J
所以电动机的平均输出功率为:
P=
=
=6400W.
故选D.
Wf=fs=3×103N×2×80m=4.8×105J;
重力做的功为:WG=Gh=(20-8)×60kg×10N/kg×40m=2.88×105J
所以缆车系统克服的摩擦力做功:
W=Wf-WG=4.8×105J-2.88×105J=1.92×105J
所以电动机的平均输出功率为:
P=
W |
t |
1.92×105J |
30s |
故选D.
点评:本题考查了功和功率的计算,关键是分清缆车系统克服摩擦力做的功,应是整个系统的摩擦力做的功减掉乘客的重力提供动力做的功.
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