①一套小型索道车系统,可将乘客送上和送下80m得山坡,离地面车站的垂直高度是40m,整个系统有一上一下两个车厢组成,每个车厢质量是9000kg,他们通过山顶上一个巨大的滑轮有钢索项链.滑轮由

Question

①一套小型索道车系统,可将乘客送上和送下80m得山坡,离地面车站的垂直高度是40m,整个系统有一上一下两个车厢组成,每个车厢质量是9000kg,他们通过山顶上一个巨大的滑轮有钢索项链.滑轮由电动机驱动.每个车厢受到的摩擦阻力恒为6000N.某次行程中有20位乘客在车厢X中下坡,另有8位乘客在车厢Y中上坡.每个乘客平均质量为70kg,电动机必须在整个过程中运行.问.
整个车厢系统在这次行程中得势能变化是多少
.克服摩擦力做的功是多少?
3.为什么车厢X减少的势能不足以将车厢Y提升到山顶
②一列火车有机车牵引沿水平轨道行驶,经过时间t,其速度由0增大到v.已知列车总质量为M,机车功率为P保持不变,列车所受阻力f为恒力.求这段时间内列车通过的路程.

Answer 1

① ΔEp=12*70*10*40=336000J 即势能减少336000J
W=6000*2*80=960000J 即克服摩擦力做功960000J
因为系统势能减少量不足以弥补克服摩擦所需能量,所以车厢X减少的势能不足以将车厢Y提升到山顶.
注意车厢X减少的势能要提供车厢Y上升所需的势能和两个车厢克服摩擦所需能量,这是不够的.
②设列车通过的路程为s,由动能定理可知
P*t-f*s=M*v*v/2-0
可解得s=(P*t-M*v*v/2)/f