Question

一纜車系統(tǒng)緩慢將乘客送上和送下高40米，長80米的山坡．整個(gè)系統(tǒng)由一上一下兩個(gè)車廂組成，每個(gè)車廂質(zhì)量為2×10³千克，它們通過山頂一個(gè)巨大的滑輪由鋼索相連，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，每個(gè)車廂運(yùn)動(dòng)中受到摩擦阻力恒為3×10³牛．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，設(shè)每位乘客平均質(zhì)量為60千克，若整個(gè)纜車系統(tǒng)在這次行程中克服摩擦力做的功為W，如果整個(gè)行程用了30秒時(shí)間，電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率為P，則（　　）（g=10m/s²）

A、W=2.4×10⁵J

B、W=4.8×10⁵J

C、P=3200w

D、P=6400w

Answer 1

分析：因?yàn)樗�是用一根纜繩用滑輪穿起來的，下的車廂給上的車廂提供動(dòng)力，下的人就給上的人提供一定的動(dòng)力；根據(jù)W=Fs求出整個(gè)系統(tǒng)摩擦力做的功，再減去向下的人能給系統(tǒng)提供的動(dòng)力做的功W=Gh，即為電動(dòng)機(jī)的平均輸出功，最后根據(jù)P=

W

t

求出電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率．

解答：解：整個(gè)纜車系統(tǒng)在這次行程中摩擦力做的功為：
W_f=fs=3×10³N×2×80m=4.8×10⁵J；
重力做的功為：W_G=Gh=（20-8）×60kg×10N/kg×40m=2.88×10⁵J
所以纜車系統(tǒng)克服的摩擦力做功：
W=W_f-W_G=4.8×10⁵J-2.88×10⁵J=1.92×10⁵J
所以電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率為：
P=

W

t

=

1.92×105J

30s

=6400W．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了功和功率的計(jì)算，關(guān)鍵是分清纜車系統(tǒng)克服摩擦力做的功，應(yīng)是整個(gè)系統(tǒng)的摩擦力做的功減掉乘客的重力提供動(dòng)力做的功．