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知重物的质量m5×10kg,取g10ms.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.(3)起重机在第2秒末的输出功率.
考点:功率、平均功率和瞬时功率.专题:功率的计算专题.分析:第一阶段:匀加速运动阶段.开始,重物由静止做匀加速直线运动,这个过程中V增大,起重机功率PFV也增大(Fmgma不变,V增大);第二阶段:变加速运动阶段,加速度逐渐减小.
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f起重机输出功率达到其允许的最大值并保持不变时,其功率已不能维持重物继续做匀加速直线运动了,此时重物虽然做加速运动,但加速度逐渐减小,直到a0.这个过程中PFV不变(F减小,V增大);第三阶段:匀速直线运动阶段.加速度等于0后,速度已达到最大值Vm,此时物体做匀速直线运动,此时Fmg,PFVmgVm,不变解答:解:(1)设起重机允许输出的最大功率为Pm,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.PmF0vm…①F0mg…②44①②代入数据,有:Pmmgv5×10×10251×10W…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:PmFv1…④Fmgma…⑤V1at1…⑥由③④⑤⑥,代入数据,得:t15s…⑦(3)T2s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:v2at…⑧PFv2…⑨4由⑤⑧⑨,代入数据,得:P204×10W.4答:(1)起重机允许输出的最大功率是51×10W.(2)重物做匀加速运动所经历的时间是5s.4(3)起重机在第2秒末的输出功率是204×10W.点评:高中物理中,分析受力和物理过程是非常重要的.最大功率要用第三阶段中的PmFVmgVm计算,而不能用第一阶段中的F与第三阶段中的Vm的乘积计算,两个F是不同的;Vm是最终速度,整个过程并不全是匀加速运动,不能用Vmat来计算整个过程时间.应该根据PmFV1(mgma)at来求t.要注意某一时刻的物理量要对应起来10.(19分)(2015福建模拟)如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连接与水平方向间的夹角θ30°,另一端点C为轨道的最低点,过C点的轨道切线水平.在C点右侧的水平面上紧挨C点放置一质量为m的长木板,长木板上表面与C点等高.一质量为m的物块(可视为质点)从空中A点以v0的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道.已知物块与长木板间的动摩擦因数μ06,长木板与地面间的动摩擦r
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