2. 考研
  3. (99年)为清除井底的污泥，用缆绳将抓斗放入井底，抓起污泥后提出井口，已知井深30 m，抓斗自重400 N，缆绳每米重50 N，抓斗抓起的污泥重2 000 N，提升速度为3 m／s．在提升过程中。污泥以20 N／s的速度从抓斗缝隙中漏掉，现将抓起污泥的抓斗

(99年)为清除井底的污泥，用缆绳将抓斗放入井底，抓起污泥后提出井口，已知井深30 m，抓斗自重400 N，缆绳每米重50 N，抓斗抓起的污泥重2 000 N，提升速度为3 m／s．在提升过程中。污泥以20 N／s的速度从抓斗缝隙中漏掉，现将抓起污泥的抓斗

admin2019-04-17  72
问题 (99年)为清除井底的污泥，用缆绳将抓斗放入井底，抓起污泥后提出井口，已知井深30 m，抓斗自重400 N，缆绳每米重50 N，抓斗抓起的污泥重2 000 N，提升速度为3 m／s．在提升过程中。污泥以20 N／s的速度从抓斗缝隙中漏掉，现将抓起污泥的抓斗提升至井口，问克服重力需作多少焦耳的功?(说明：①1 N×1 m=1 J；m，N，s，J分别表示米、牛顿、秒、焦耳．②抓斗的高度及位于井口上方的缆绳长度忽略不计)
选项
答案作x轴如图2．18，将抓起污泥的抓斗提升到井口需做功 w=w1+w2+w3 其中w1是克服抓斗自重作的功；w2是克服缆绳所做的功；w3是提升污泥所做 的功．由题设可知 w1=400×30=12 000 dw2=50(30—x)dx 从而 w2=∫03050(30一x)dx=22 500 在时间间隔[t，t+dt]内提升污泥所做的功为 dw3=3(2 000—20t)dt 将污泥从井底提升到井口共需时间[*]=10，所以 w3=∫0103(2 000—20t)dt=57 000 则共需做功 w=12 000+22 500+57 000=91 500 (J) [*]
解析
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考研数学二

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