电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N.电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起吊用最快方式吊高90m(已知此物体在被吊高接

电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N.电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起吊用最快方式吊高90m(已知此物体在被吊高接

题型:不详难度:来源:
电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N.电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起吊用最快方式吊高90m(已知此物体在被吊高接近90m时已开始以最大速度匀速上升),所需时间为多少?
答案
第一阶段以最大拉力拉着物体匀加速上升,当电动机达到最大功率时,功率保持不变,物体变加速上升,速度增大,拉力减小,当拉力与重力相等时速度达到最大.
此时有:Pm=mgVm
代入数据解得Vm=
Pm
mg
=
1200
80
m/s=15m/s
对于第一段匀加速,加速度设为a,末速设为v1,上升高度h1,则有:
Fm-mg=ma
Pm=Fmv1
V1=a1t1
h1=
V 1
2
t1
代入数据解得:v1=10m/s,t1=2s,h1=10m
第二段,以最大功率上升,由动能定理得:Pmt2-mg(h-h1)=
1
2
m
V2m
-
1
2
m
V21

解得t2=5.75s
所以吊起落水物体所用总时间为t=t1+t2=7.75s
故这一过程所用的时间为7.75s.
举一反三
一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,相邻两次闪光的时间间隔为1s.分析照片发现,质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m.由此,算不出来的物理量是(  )
A.第1次闪光时质点的速度
B.质点运动的加速度
C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点通过的位移
D.质点运动的初速度
题型:静安区二模难度:| 查看答案
某质点的位移随时间变化规律的关系是x=4t-2t2,x与t的单位分别为m和s,则质点的初速度______m/s,加速度______m/s2
题型:不详难度:| 查看答案
升降机以速度v=4.9m/s匀速竖直上升,升降机内的天花板上有一个螺丝帽突然松脱,脱离天花板.已知升降机天花板到其地板的高度为h=2.4m,求螺丝帽落到升降机地板所需的时间.(g取9.8m/s2,结果为一位有效数字)
题型:不详难度:| 查看答案
在平直的公路上一汽车速度为16m/s,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度大小做匀减直线运动,求:
(1)刹车后第5s末的速度
(2)刹车后5s内的位移
(3)刹车后第5s内的位移
(4)刹车后9s内的位移.
题型:不详难度:| 查看答案
一辆公共汽车从车站开出后以4m/s的速度沿平直公路行驶,2s后站上工作人员发现有乘客掉了包裹,公共汽车已经开出了一段距离,为了及时将乘客掉的包裹送还,站上工作人员骑一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,摩托车的加速度为2m/s2,试问:
(1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车?此时离出发处多远?
(2)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少?
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