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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电功率/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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?
魔方格

◎ 答案

(1)前2s内匀加速直线运动,a=
△v
△t
=
10
2
 m/s2=5 m/s2
根据牛顿第二定律,有:ma=Fm-mg
解得Fm=ma+mg=(8×5+8×10)N=120N   
(2)2s时刻电动机功率最大  Pm=Fmv1=120×10W=1200W 
(3)前2秒位移:s1=
1
2
v1t1=
1
2
×10×2m=10m;
前90m过程,根据动能定理,有:
1
2
mv22-0=Fms1+Pt2-mgs,
带入数据:
1
2
×8×152=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。

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