一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物.直到以最大速度v

一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物.直到以最大速度v

题型:不详难度:来源:
一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物.直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下例说法正确的是(  )
A.钢绳的最大拉力为
p
v1
B.钢绳的最大拉力为
p
v2
C.重物的最大速度为v2=
p
mg
D.重物做匀加速运动的时间为
m
v21
(p-mgv1)
答案
匀加速提升重物时钢绳拉力最大,且等于匀加速结束时的拉力,由P=Fv得Fm=
P
v1
,A正确,B错误;
  重物以最大速度为v2匀速上升时,F=mg,所以v2=
P
F
=
P
mg
,故C正确;
重物做匀加速运动的加速度a=
Fm-mg
m
=
P-mgv1
mv1
,则匀加速的时间为t=
v1
a
=
m
v21
(p-mgv1)
,D正确.
故选ACD.
举一反三
如图(甲)为一研究电磁感应的装置,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时送到计算机,经计算机处理后在屏幕上显示出I-t图象.已知电阻R及杆的电阻r均为0.5Ω,杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1kg,杆长L=1m.实验时,先断开K,取下细线调节轨道倾角,使杆恰好能沿轨道匀速下滑.然后固定轨道,闭合K,在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让杆在物M的牵引下从图示位置由静止开始释放,此时计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的 I-t图象(设杆在整个运动过程中与轨道垂直,且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆,导轨的电阻忽略不计,细线与滑轮间的摩擦忽略不计,g=l0m/s2).试求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)0~0.4s内通过R的电量;
(3)0~0.4s内R上产生的焦耳热.

魔方格
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如图所示,气缸内封闭有一定质量的理想气体,当时温度为0℃,大气压为1atm(设其值为105Pa)、气缸横截面积为500cm2,活塞重为5000N.则:
(1)气缸内气体压强为多少?
(2)如果开始时内部被封闭气体的总体积为
4
5
V0
,汽缸上部体积为
1
5
V0
,并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞,使之只能在汽缸内运动,所有摩擦不计.现在使气缸内的气体加热至273℃,求气缸内气体压强又为多少?魔方格
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如图甲所示,在虚线框两侧区域存在有大小为B、方向分别为水平向左和水平向右的匀强磁场.用薄金属条制成的闭合正方形框aa′b′b边长为L,质量为m,电阻为R.现将金属方框水平地放在磁场中,aa′边、bb′边分别位于左、右两边的磁场中,方向均与磁场方向垂直,乙图是从上向下看的俯视图.金属方框由静止开始下落,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).
(1)请根据乙图指出下落时方框中感应电流的方向;
(2)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);
(3)当方框下落的加速度为 
g
2
 时,求方框内感应电流的功率P;
(4)从静止开始经过时间t,方框下落高度为h,速度为vt(vt<vm).若在这段时间内感应电流做的功与一恒定电流I0在t时间内在该框内做的功相同,求恒定电流I0的表达式.魔方格
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辩析题水平面内固定一U形光滑金属导轨,轨道宽1m,导轨的左端接有R=0.4Ω的电阻,导轨上放一阻值为R0=0.1Ω的导体棒ab,其余电阻不计,导体棒ab用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2kg的重物,空间有竖直向上的匀强磁场,如图所示.已知t=0时,B=1T,l=1m,此时物体在地面上且连线刚好被拉直,若磁场以
△B
△t
=0.1T/s增加,请问:经过一段时间物体是否能被拉动?若不能,请说明理由;若能,请求出经过多长时间物体才被拉动.
以下为某同学的
因为穿过回路的磁通量发生变化,产生感应电流,ab受到向左的安培力作用.当安培力大于或等于被吊物体的重力时,重物才能被拉动.
回路产生的感应电动势为:E=
△Φ
△t
=S•
△B
△t

ab受到向左的安培力为:F=BIL=
BLE
R0+R
,代入相关数据后,发现安培力为恒力且F<Mg,因此该同学得出的结论是:所以无论经过多长时间,物体都不能被拉动.
请问,该同学的结论是否正确?若正确,求出有关数据,若不正确,请指出错误所在并求出正确结果.魔方格
题型:卢湾区模拟难度:| 查看答案
如图所示,钢筒质量为20kg,活塞质量为5kg,活塞横截面积为100cm2,当绳索松弛时,筒内空气柱长16cm,已知大气压强为1.0×105Pa,设钢筒足够长,试问:
(1)拉力至少为多大时钢筒才能开始上升?此时筒内气柱长度为多少?
(2)若拉力为400N,则活塞可达的最大加速度为多少?魔方格
题型:宝山区一模难度:| 查看答案
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