电动机通过一质量不计的绳子从静止开始吊起质量为8kg的物体,在前2s内绳的拉力恒定,此后电动机一直以最大的输出功率工作,物体被提升到90m高度时恰开始以15m/
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电动机通过一质量不计的绳子从静止开始吊起质量为8kg的物体,在前2s内绳的拉力恒定,此后电动机一直以最大的输出功率工作,物体被提升到90m高度时恰开始以15m/
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电动机通过一质量不计的绳子从静止开始吊起质量为8kg的物体,在前2s内绳的拉力恒定,此后电动机一直以最大的输出功率工作,物体被提升到90m高度时恰开始以15m/s的速度匀速上升.如图所示为上述过程的v-t图.试求:
(1)前2s内绳的拉力大小为多少?
(2)电动机的最大输出功率为多少?
(3)物体从静止开始被提升90m所需时间为多少?
答案
(1)前2s内匀加速直线运动,a=
△v
△t
=
10
2
m/s
2
=5 m/s
2
根据牛顿第二定律,有:ma=F
m
-mg
解得F
m
=ma+mg=(8×5+8×10)N=120N
(2)2s时刻电动机功率最大 P
m
=F
m
v
1
=120×10W=1200W
(3)前2秒位移:s
1
=
1
2
v
1
t
1
=
1
2
×10×2m=10m;
前90m过程,根据动能定理,有:
1
2
mv
2
2
-0=F
m
s
1
+Pt
2
-mgs,
带入数据:
1
2
×8×15
2
=120×10+1200×(t-2)-8×10×90,
解得t=7.75s
答:(1)前2s内绳的拉力大小为120N;
(2)电动机的最大输出功率为1200W;
(3)物体从静止开始被提升90m所需时间为7.75s.
举一反三
物体从静止开始作匀加速直线运动,第3s时间内通过的位移为3m,则( )
A.物体前3s内通过的位移是6m
B.物体第3s末的速度为3.6m/s
C.物体前3s内平均速度为2m/s
D.物体第3s内的平均速度为3m/s
题型:不详
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一个带正电的微粒放在电场中,场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示.带电微粒只在电场力的作用下,由静止开始运动.则下列说法中正确的是( )
A.微粒在0--1s内的加速度与1--2s内的加速度相同
B.微粒将沿着一条直线运动
C.微粒做往复运动
D.微粒在第1s内的位移与第3s内的位移相同
题型:不详
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汽车以v
0
=10m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经2秒速度变为6m/s,求:刹车后8秒内汽车前进的距离和汽车停下来前最后2s内运动的位移.
题型:不详
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如图所示,a、s、t分别表示物体运动的加速度、位移和时间,以下能表示匀变速直线运动的图象是( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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如图所示,一束电子从y轴上的M点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的速度大小为v
0
,电子的质量为m,电荷量为e.为使电子束通过x轴上N点,可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E.电场区域沿y轴正方向为无限长,沿x轴方向的宽度为s,且已知
OM
=L,
ON
=2s.求该电场的左边界与点N的距离.
题型:不详
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