在一次抗洪抢险活动中,解放军某部队用直升飞机抢救一重要落水物体,静止在空中的直升飞机上的电动机通过悬绳将物体从离飞机90m处的洪水中吊到机舱里。已知物体的质量为80kg

◎ 题目

在一次抗洪抢险活动中,解放军某部队用直升飞机抢救一重要落水物体,静止在空中的直升飞机上的电动机通过悬绳将物体从离飞机90m处的洪水中吊到机舱里。已知物体的质量为80kg,吊绳的拉力不能超过1200N,电动机的最大输出功率为12kW,为尽快把物体安全救起,操作人员采取的办法是,先让吊绳以最大拉力工作一段时间,而后电动机又以最大功率工作,当物体到达机舱前已达到最大速度。(g取10m/s2)求:
(1)落水物体运动的最大速度;
(2)这一过程所用的时间。

◎ 答案

解:(1)先让吊绳以最大拉力Tm=1200N工作时,物体上升的加速度为a
由牛顿第二定律有:a=
代入数据得a=5m/s2
当吊绳拉力功率达到电动机最大功率Pm=12kW时,物体速度为υ
由Pm=Tmυ,得υ=10m/s
物体这段匀加速运动时间t1==2s
位移s1=1/2at=10m
此后功率不变,当吊绳拉力T=mg时,物体达最大速度υm==15m/s
(2)这段以恒定功率提升物体的时间设为t2,由动能定理有:
Pt2-mg(h-s1) =2
代入数据得t2=5.75s
故物体上升的总时间为t=t1+t2=7.75s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在一次抗洪抢险活动中,解放军某部队用直升飞机抢救一重要落水物体,静止在空中的直升飞机上的电动机通过悬绳将物体从离飞机90m处的洪水中吊到机舱里。已知物体的质量为80kg…”主要考查了你对  【平均功率和瞬时功率的区别】,【动能定理】  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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