Question

都市生活离不开电梯，如图，将电梯简化为“钢绳拉着电梯箱在竖直导轨上运动”模型。小刚同学乘坐电梯从一楼到五楼，电梯箱和人的总质量为500kg，电梯上行受到轨道摩擦力为500N，钢绳对电梯箱的拉力用T表示。电梯（底面）在A点（一楼地面）到B点（二楼地面）过程中速度在增加，用时4s：在B点到D点（四楼地面）过程中匀速运动，用时4s：在D点到E点（五楼地面）过程中速度逐渐减小，用时四楼地面4s；每层楼高3m，（g取10Nkg），下面说法正确的是

A. 电梯从A点到B点过程中，钢绳拉力T做功1.65×10⁴J

B. 电梯从B点到C点过程中，钢绳拉力T做功的功率4.125×10³W

C. 电梯从C点到D点过程中，钢绳拉力T做功的功率8.25×10³W

D. 电梯从D点到E点过程中，钢绳拉力T＝5.5×10³N

Answer

C

【解析】

匀速运动时，钢绳的拉力等于电梯厢和人的总重力加上摩擦力；加速运动时，拉力大于电梯厢和人的总重力加上摩擦力；减速运动时，拉力小于电梯厢和人的总重力加上摩擦力；根据W＝Fs和P＝ 作出分析。

电梯厢和人的总重力G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N，匀速运动时，钢绳的拉力T＝Gf＝5000N500N＝5500N，电梯从A点到B点过程中，加速运动，T′＞5500N，钢绳拉力T做功W＞Ts＝5500N×3m＝1.65×104J，故A错误；电梯从B点到C点过程中或电梯从C点到D点过程中，做匀速运动，上升一层楼高，s＝3m，用时t＝2s，拉力做的功W1＝Ts＝5500N×3m＝1.65×104J，钢绳拉力T做功的功率P＝＝8.25×103W，故B错误，故C正确；电梯从D点到E点过程中，减速运动，合力向下，即T″＜5500N，故D错误，故选C。