Question

【題目】在如圖所示的“動力電路”中，電流從C點經電動機由D點流出時電梯上升，反之電梯下降，當電梯超載時“超載控制電路”中的壓力傳感器開關k2 斷開，電磁繼電器和電動機都停止工作．

（1）請從A、B點畫出兩條電線連接到“超載控制電路”對應的位置：當電梯上升時雙刀雙擲開關k1 連接到1、2、3的哪兩個點？
（2）電梯從1樓上升到21樓共用時0.5min，每層樓高為3m，電梯的速度是多少？
（3）若配重為520kg，吊倉質量為500kg，乘坐10名平均質量為60kg的人，不計纜繩重力和一切摩擦阻力，在電梯上升21層勻速運動過程中，電動機的拉力是多少？配重和電動機所做功的總功率是多少？

Answer 1

【答案】答：（1）如圖：；當電梯上升時雙刀雙擲開關k1 應該連接到1、2兩個點上；
（2）電梯的速度是2m/s；
（3）電動機的拉力是5800N；配重和電動機所做功的總功率是2.2×104W．
【解析】解：
（1）超載控制電路連通時電磁鐵中有磁性，電磁鐵產生磁性向左吸引右側銜鐵，動力電路連通電梯工作；反之超載控制電路斷電時，在彈簧作用下銜鐵被拉向右側，動力電路斷開，電梯停止工作．電路圖連接如圖所示：

當電梯上升時電流由C流向D，由圖可知雙刀雙擲開關k1 應該連接到1、2兩個點上；
（2）從1樓上升到21樓的高度h=（21﹣1）×3m=60m，0.5min=30s，所以電梯速度v====2m/s；
（3）不計纜繩重力和一切摩擦阻力，電梯勻速上升時受力情況如圖所示 ，
F配+F機=G總
所以電動機的拉力F機=G總﹣F配=（60×10+500）kg×10N/kg﹣520kg×10/kg=11000N﹣5200N=5800N；
配重和電動機所做功的總功率P總===G總v=11000N×2m/s=2.2×104W．
答：（1）圖見上；當電梯上升時雙刀雙擲開關k1 應該連接到1、2兩個點上；
（2）電梯的速度是2m/s；
（3）電動機的拉力是5800N；配重和電動機所做功的總功率是2.2×104W．
【考點精析】掌握功率的計算與測量是解答本題的根本，需要知道功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．