Question

如圖所示，一纜車系統(tǒng)將乘客送上和送下高40m、長(zhǎng)80m的山坡，整個(gè)系統(tǒng)有一上一下兩個(gè)車廂組成，且兩個(gè)車廂總是同時(shí)到達(dá)各自的終點(diǎn)．每個(gè)車廂質(zhì)量m均為2×10³kg，它們通過(guò)山頂一個(gè)巨大的滑輪由鋼索相連，滑輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)．某次行程中有20位乘客在車廂X中下坡，另有8位乘客在車廂Y中上坡．每位乘客平均質(zhì)量為60kg．設(shè)每個(gè)車廂運(yùn)動(dòng)中受到摩擦力恒為3×10³N，則整個(gè)纜車系統(tǒng)在這次行程中克服摩擦力做功是    ．如果整個(gè)行程用了30s時(shí)間，則電動(dòng)機(jī)的平均功率為    ．

Answer 1

【答案】分析：整個(gè)纜車系統(tǒng)在這次行程中克服阻力做的功為W=2fs．由題，這次行程中有20位乘客乘車廂X下坡，有8位乘客乘車廂Y上坡，乘客質(zhì)量均為m´=60kg，乘客的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能不變，求出重力勢(shì)能的減少．電動(dòng)機(jī)做功等于克服阻力做功與重力勢(shì)能減小之差．
解答：解：整個(gè)纜車系統(tǒng)克服阻力做功W=2fs=fs=2×3.0×10³×80J=4.8×10⁵J；
該過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少△E_P=（20-8）mm´gh=2.88×10⁵J，
因此電動(dòng)機(jī)做的功W_電=Pt=W-△E_P=4.8×10⁵J-2.88×10⁵J=1.92×10⁵J，平均功率P==6.4×10³W．
故答案為：4.8×10⁵J；6.4×10³W．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵抓住功能關(guān)系進(jìn)行分析，考查運(yùn)用物理規(guī)律分析實(shí)際問(wèn)題的能力．