Từ tầng dưới cùng của tòa nhà, một thang máy có khối lượng tổng cộng m = 1

* Hướng dẫn giải

a, Ngoại lực tác dụng lên thang máy là trọng lực  và kéo  của động cơ thang máy. Áp dụng định lý về động năng ta có: W_đ1 – W_đ0 = $A_{\overrightarrow{F_1}}+A_{\overrightarrow{P_1}}$

Mà W_đ1 =$\frac{m.{v_1}^2}{2},$ W_đ0 =$\frac{m.{v_0}^2}{2}=0$ ;  

$A_{\overrightarrow{P_1}}=-P.s_1=-m.g.s_1\begin{array}{cc}& (A_{{\overrightarrow{P}}_1}<0)\end{array}$

Vì thang máy đi lên

$$\begin{gathered} \Rightarrow A_{F_1}=\frac{m.{v_1}^2}{2}+m.g.s_1 \\ =\frac{1}{2}{\mathrm{.1000.5}}^2+\mathrm{1000.10.5}=62500J \end{gathered}$$

b, Vì thang máy chuyển động đều, lực kéo của động cơ cân bằng với trọng lực $\overrightarrow{P}:\overrightarrow{F_2}+\overrightarrow{P}=0$. Công phát động của động cơ có độ lớn bằng công cản $A_{\overrightarrow{F_2}}=-A_{\overrightarrow{P}}$ với $A_P=-P.s_2=-m.g.s_2$

=> A_F2 = mgs₂ do đó công suất của động cơ thang máy trên đoạn đường s₂ là: 

$$\begin{gathered} {\wp }_2=\frac{A_{F2}}{t}=\frac{m.g.s_2}{t}=m.g.v_2=m.g.v_1 \\ \Rightarrow {\wp }_2=\mathrm{1000.10.5}=50000\left(W\right)=50\left(kW\right). \end{gathered}$$

c, Ngoại lực tác dụng lên thang máy là trọng lực $\overrightarrow{P}$ và lực kéo $\overrightarrow{F_3}$ của động cơ.

Áp dụng định lí động năng ta có: W_đ3 – W_đ2 = A_F3 + A_p’

Mà W_đ3 = $\frac{m.{v_3}^2}{2}=0;$ W_đ2 =$\frac{m{v_2}^2}{2}$ (v₂ = v₁ = 5m/s);  A_p = - Ps₃ = - mgs₃

Công của động cơ trên đoạn đường s₃ là: A_F3 = mgs₃ - $\frac{m{v_2}^2}{2}$  = 37500J

Áp dụng công thức tính công ta tìm được lực trung bình do động cơ tác dụng lên thang máy trên đoạn đường s₃: $\overline{F_3}=\frac{A_{F3}}{s_3}=\frac{37500}{5}=7500N$