Question

如圖所示，某纜車系統(tǒng)可將乘客在高度差為h=40m，距離為s=80m的山頂和山底兩個(gè)纜車站間傳送．設(shè)整個(gè)系統(tǒng)只有兩個(gè)車廂，它們同時(shí)向上、向下運(yùn)動(dòng)，且總是同時(shí)到達(dá)各自的終點(diǎn)．每個(gè)車廂質(zhì)量m均為2.0×10³kg，它們通過山頂一個(gè)巨大的轉(zhuǎn)輪由鋼索相連，轉(zhuǎn)輪由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．某次行程中有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．每個(gè)車廂運(yùn)動(dòng)中受到的阻力大小恒為f=3.0×10³N．整個(gè)行程用時(shí)t=30s．設(shè)整個(gè)纜車系統(tǒng)在這次行程中克服阻力做的功為W，電動(dòng)機(jī)的平均功率為P，取g=10m/s²．則（ ）
A．W=4.8×10⁵J，P=6400W
B．W=4.8×10⁵J，P=9600W
C．W=0，P=6400W
D．W=0，P=9600W

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．
故選A．
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)際問題的能力．