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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=5×103kg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,当起重机输出功率达到
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
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.
◎ 知识点
专家分析,试题“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=5×103kg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,当起重机输出功率达到…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/344798.html
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