如图所示,质量为1kg的物体,悬挂在动滑轮的轴心O处,动滑轮的质量及摩擦均不计,现在绳端施加一竖直向上的恒力F,使物体从静止开始加速上升,2s内绳端上升了10m
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如图所示,质量为1kg的物体,悬挂在动滑轮的轴心O处,动滑轮的质量及摩擦均不计,现在绳端施加一竖直向上的恒力F,使物体从静止开始加速上升,2s内绳端上升了10m
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如图所示,质量为1kg的物体,悬挂在动滑轮的轴心O处,动滑轮的质量及摩擦均不计,现在绳端施加一竖直向上的恒力F,使物体从静止开始加速上升,2s内绳端上升了10m,求2s末拉力F的瞬时功率.
某同学对此题的解法为:因为初速度为零,所以a=
2s
t2
=5m/s
2
,
2s末绳端的速度 v=at=10m/s,
2s末拉力F的瞬时功率P=Fv=mgv/2=100W
问:你同意上述解法吗?若同意,求出此时物体所受重力的瞬时功率;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果.
答案
不同意.因为此时拉力F≠
1
2
mg
此时物体的加速度a’=
1
2
a=2.5 m/s
2
根据牛顿第二定律,物体所受拉力T=mg+ma’=25N
所以拉力F=
1
2
T=12.5N,则2s末拉力F的瞬时功率P=Fv=125W
举一反三
如图在匀强电场中,有一质量为m,电量为q的小球从A点由静止释放,运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,那么匀强电场的场强大小具有( )
A.唯一值,
mgtanθ
q
B.最大值,
mgtanθ
q
C.最小值,
mgsinθ
q
D.最大值,
mg
q
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如图,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U
ab
=U
bc
,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,质点从Q到P过程下列说法正确的是( )
A.P点电势高于Q点电势
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
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我国成功发射的“神舟”系列载人飞船的回收舱在将要着陆之前的一段时间t内,由于受到空气阻力的作用做匀速竖直下落运动.若回收舱受到的空气阻力大小与其速率的平方成正比,这个比例系数为k,回收舱的质量为m,当地的重力加速度为g,则此过程中回收舱的速率应为( )
A.
mg
k
B.
mg
k
C.
k
mg
D.g t
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一辆轿车质量为m,在平直公路上运行,启动阶段轿车牵引力保持不变,而后以额定功率继续行驶,经过一定时间,其速度由零增大到最大值v
m
,若所受阻力恒为f.则关于轿车的速度v、加速度a、牵引力F、功率P的图象正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长是L,自框从左边界进入磁场时开始计时,在外动力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进人磁场区域,t
1
时刻框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流t的正方向.外动力大小为F,框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,其中P-t图象为抛物线.则这些量随时间变化的关系是( )
A.
B.
C.
D.
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