题目内容
现代商场中一般都安装自动扶梯.某商场有一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9 kW,不载人时测得电动机中的电流为5 A.若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少?(设人的平均质量为60 kg,g取10 m/s2)
解析:该题属于力、电综合题,求解这样的物理问题的关键是构建物理模型.本题实际上是物理中电动机提升重物的模型,它主要考查物理中电功率、机械功率、能量转化和守恒定律或功能关系等知识.
在空载时,扶梯因克服摩擦阻力和自身重力等需要消耗的功率为Pf=IU=1 900 W.每负载一个人需要消耗的功率为P0=Mgvsinθ=120 W.设能负载的最多人数为N.根据能量转化和守恒定律,有P=Pf+NP0,所以,最多人数为N=
=25(人).
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