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=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许

◎ 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=5×103kg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=0.2m/s2,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vm=1.02m/s的匀速运动.取g=10m/s2,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)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,此时物体做匀速直线运动,拉力F0等于重力.
P0=F0vm--------①
F0=mg-------------②
代入数据,有:P0=5.1×104W-------------------③
(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v1,匀加速运动经历时间为t1,有:
P0=Fv1-------------④
F-mg=ma----------------⑤
V1=at1----------------------⑥
由③④⑤⑥,代入数据,得:t1=5s-------------⑦
T=2s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则
v2=at--------------⑧
P=Fv2-------------------------⑨
由⑤⑧⑨,代入数据,得:P=2.04×104W.
答:(1)起重机允许输出的最大功率是5.1×104W.
(2)重物做匀加速运动所经历的时间是5s,起重机在第2秒末的输出功率是2.04×104W.

◎ 解析

“略”

◎ 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=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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。

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