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6.近幾年廣元城鎮(zhèn)建設飛速發(fā)展,各地都建有許多電梯公寓,如圖所示是某種升降電梯工作原理圖,它主要是由轎廂、配重、纜繩、滑輪和電動機等部件組成,連接轎廂的兩根纜繩非�?拷I廂空載時重量是5100N,配重的重量是5000N.某人質量60kg,雙腳與地板接觸面積為250cm2,乘電梯從1樓到10樓用時10s,已知每層樓高度3m,電梯勻速上升,不計纜繩重力和一切摩擦力,在此過程中,(g=10N/kg)求:
(1)人站立時對電梯地板的壓強是多少?
(2)配重重力所做的功是多少?
(3)電動機的功率是多大?

分析 (1)人站立時對電梯地板壓力等于重力,根據G=mg和p=FS求出地板受到的壓強;
(2)由圖可知,通過定滑輪拉轎廂,當電梯上升3m×9=27m時,配重下降27m,根據W=Fs求出配重重力對配重做的功.
(3)分析轎廂受力確定電機對轎廂的拉力,利用P=Wt=Fst求出電動機的功率.

解答 解:(1)人的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
人站立時對電梯地板的壓強:p=FS=600N250×104m2=2.4×104Pa;
(2)根據題意可知,電梯上升的高度為3m×9=27m,則配重下降的高度為27m;
配重重力做功:W=G配重h=5000N×27m=1.35×105J;
(3)轎廂空載時的重力G=5100N,
當轎廂勻速上升時,轎廂豎直向下受到自身重和載貨重,豎直向上受到配重拉力和電機的拉力,滿足G+G=F+F,
所以,F=G+G-F=5100N+600N-5000N=700N,
所以,電動機的至少功率:P=Wt=Fst=700N×27m10s=1890W.
答:(1)人站立時對電梯地板的壓強是2.4×104Pa;
(2)配重重力所做的功是1.35×105J;
(3)電動機的功率是1890W.

點評 此題通過對電梯的分析,綜合了考查了壓強、功、功率的計算,本題關鍵有二:一是使用定滑輪s=h,二是會利用P=Wt計算.

練習冊系列答案
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次序12345
電阻/Ω40201075
電流/A0.250.51.01.52.0
(3)如果仍用圖甲的電路研究電流與電阻的關系,實驗中換用不同阻值的定值電阻后,每次應調節(jié)滑動變阻器的滑片,保持電壓表示數不變.實驗記錄數據如上表所示,請根據表中數據在圖戊的坐標紙上描點作出圖象,由圖象可得出的實驗結論是電壓一定時,導體中的電流和電阻成反比.(實驗器材使用正確,量程選用合理)

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