题目内容

如图所示,某缆车系统可将乘客在高度差为h=40m,距离为s=80m的山顶和山底两个缆车站间传送.设整个系统只有两个车厢,它们同时向上、向下运动,且总是同时到达各自的终点.每个车厢质量m均为2.0×103kg,它们通过山顶一个巨大的转轮由钢索相连,转轮由电动机驱动匀速转动.某次行程中有20位乘客乘车厢X下坡,有8位乘客乘车厢Y上坡,乘客质量均为m´=60kg.每个车厢运动中受到的阻力大小恒为f=3.0×103N.整个行程用时t=30s.设整个缆车系统在这次行程中克服阻力做的功为W,电动机的平均功率为P,取g=10m/s2.则( )
A.W=4.8×105J,P=6400W
B.W=4.8×105J,P=9600W
C.W=0,P=6400W
D.W=0,P=9600W
【答案】分析:整个缆车系统在这次行程中克服阻力做的功为W=2fs.由题,这次行程中有20位乘客乘车厢X下坡,有8位乘客乘车厢Y上坡,乘客质量均为m´=60kg,乘客的重力势能减少,动能不变,求出重力势能的减少.电动机做功等于克服阻力做功与重力势能减小之差.
解答:解:整个缆车系统克服阻力做功W=2fs=fs=2×3.0×103×80J=4.8×105J;
该过程系统动能不变,重力势能减少△EP=(20-8)mm´gh=2.88×105J,因此电动机做的功W=Pt=W-△EP=4.8×105J-2.88×105J=1.92×105J,平均功率P==6.4×103W.
故选A.
点评:本题关键抓住功能关系进行分析,考查运用物理规律分析实际问题的能力.
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