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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
网友投稿 2022-12-13 00:00:00 零零社区
◎ 题目
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．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿第二定律】，【电功】，【电功率】 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/202212/420250.html
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