(09·四川·23)圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a="0.2" m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm="1.02" m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g="10" m/s2,不計(jì)額外功。求:
(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率。
(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。
(1) :P0=5.1×104W(2) P=2.04×104W
解析(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0,重物達(dá)到最大速度時(shí),拉力F0等于重力。
P0=F0vm ①
P0=mg ②
代入數(shù)據(jù),有:P0=5.1×104W ③
(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí),起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率,設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F,速度為v1,勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1,有:
P0=F0v1 ④
F-mg=ma ⑤
V1=at1 ⑥
由③④⑤⑥,代入數(shù)據(jù),得:t1=5 s ⑦
T=2 s時(shí),重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段,設(shè)此時(shí)速度為v2,輸出功率為P,則
v2=at ⑧
P=Fv2 ⑨
由⑤⑧⑨,代入數(shù)據(jù),得:P=2.04×104W。
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科目:高中物理 來源:新人教版高三物理必修2功和功率專項(xiàng)練習(xí)(解析版) 題型:計(jì)算題
(09·四川·23)圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10 m/s2,不計(jì)額外功。求:
(1) 起重機(jī)允許輸出的最大功率。
(2) 重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。
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