图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a="0.2" m/s2
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图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a="0.2" m/s2
题型:不详
难度:
来源:
图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×10
3
kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a="0.2" m/s
2
,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做v
m
="1.02" m/s的匀速运动。取g="10" m/s
2
,不计额外功。求:
(1)起重机允许输出的最大功率。
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
答案
(1)5.1×10
4
W(2)2.04×10
4
W
解析
试题分析:(1)设起重机允许输出的最大功率为P
0
,重物达到最大速度时,拉力F
0
等于重力。
P
0
=F
0
v
m
F
0
=mg
代入数据,有:P
0
=5.1×10
4
W (4分)
(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v
1
,匀加速运动经历时间为t
1
,有:
P
0
=Fv
1
F-mg=ma
v
1
=at
1
代入数据,得:t
1
=5 s (2分)
t=2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v
2
,输出功率为P,则
v
2
=at
P=Fv
2
代入数据,得:P=2.04×10
4
W。 (2分)
点评:高中物理中,分析受力和物理过程是非常重要的.最大功率要用第三阶段中的
计算,而不能用第一阶段中的F与第三阶段中的V
m
的乘积计算,两个F是不同的;
是最终速度,整个过程并不全是匀加速运动,不能用V
m
=at来计算整个过程时间. 应该根据
来求t. 要注意某一时刻的物理量要对应起来.
举一反三
水上滑梯可简化成如图所示的模型:倾角为Θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7.0m,BC长d=2.0m,端点C距水面的高度h="1.0m." 一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10.(取重力加速度g=10m/s
2
,cos37°=0.8,sin37°=0.6,运动员在运动过程中可视为质点)
①.求运动员沿AB下滑时加速度的大小a;
②.求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ;
③.保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道B′C′距水面的高度h′.
题型:不详
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|
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如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s。取g="10" m/s
2
,下列说法正确的是( )。
A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 N
B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 N
C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N
D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N
题型:不详
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如图所示,长为l的绳子下端连着质量为m的小球,上端悬于天花板上,把绳子拉直,绳子与竖直线夹角为60°,此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:
(1)当球以
作圆锥摆运动时,绳子张力T为多大?桌面受到压力N为多大?
(2)当球以
作圆锥摆运动时,绳子张力及桌面受到压力各为多大?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,小车上有一定滑轮,跨过定滑轮的绳上一端系一重球,另一端系在弹簧秤上,弹簧秤固定在小车上.开始时小车处在静止状态.当小车匀加速向右运动时
A.弹簧秤读数及小车对地面压力均增大
B.弹簧秤读数及小车对地面压力均变小
C.弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变
D.弹簧秤读数不变,小车对地面的压力变大
题型:不详
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如图,车厢内有一斜面,其倾角为θ=37°. 质量为m的小球随车一起向右作加速运动,当车加速度处于一些不同的值时,小球可在车上不同位置相对车静止,不计小球与车的一切摩擦,则斜面对小球的弹力N可能(
)
A.等于
B.等于2
mg
C.等于
D.等于
题型:不详
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