Question

如圖是一個(gè)貨物運(yùn)輸裝置示意圖，BC是平臺(tái)，AB是長L=12m的傳送帶，BA兩端的高度差h=2．4m。傳送帶在電動(dòng)機(jī)M的帶動(dòng)下順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，安全運(yùn)行的最大速度為v_m=6m/s。假設(shè)斷電后，電動(dòng)機(jī)和傳送帶都立即停止運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為20kg的貨物，輕輕放上傳送帶上的A點(diǎn)，然后被傳送帶運(yùn)輸?shù)狡脚_(tái)BC上，貨物與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4。由于傳送帶較為平坦，可把貨物對傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力；由于輪軸等方面的摩擦，電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)化為機(jī)械功）的效率為80%。取g=10m/s2。求：

       （1）要使該貨物能到達(dá)BC平臺(tái)，電動(dòng)機(jī)需工作的最短時(shí)間。

       （2）要把貨物盡快地運(yùn)送到BC平臺(tái)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率至少多大？

       （3）如果電動(dòng)機(jī)接在輸出電壓為120V的恒壓電源上，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=6Ω，在把貨物最快地運(yùn)送到BC平臺(tái)的過程中，電動(dòng)機(jī)消耗的電能共有多少？

Answer 1

由P₂’=UI₂-I₂²r解得I₂=（10-5）A。

消耗電能E₂= UI₂ t₂=120×（10-5）×0.5J=（600-300）J。

總消耗電能E= E₁ +E₂=（4200-300）J=3776J。