高中物理题

Question

一飞机静止在空中，飞机上电动机通过悬绳将一物体从九十米处地面吊起，物体质量80千克，吊绳拉力不超过1200牛，电动机最大输出功率12Kw，为尽快拉起，驾驶员先让吊绳以最大拉力工作一段时间，然后总用最大功率工作，到达机舱前达到最大速度，求物体最大速度，整个过程中电动机做的总工功，这一过程所用时间

Answer 1

（1）吊绳先以最大的拉力工作，可知物体先做匀加速直线运动，当电动机达到最大功率，功率不变，速度增大，拉力减小，即物体做加速度减小的加速运动，当加速度减小到0，速度达到最大．所以拉力等于重力速度最大．
（2）全过程分两过程，第一阶段匀加速直线运动，根据匀变速运动求出时间，第二阶段加速度减小的加速运动，根据动能定理求出时间．
解答：解：（1）第一阶段以最大拉力拉着物体匀加速上升，当电动机达到最大功率时，功率保持不变，物体变加速上升，速度增大，拉力减小，当拉力与重力相等时速度达到最大．此时有：Pm=mgvm
代入数据解得vm=Pmmg=1200080×10m/s=15m/s
此速度也是物体到达机舱的速度．
故落水物体刚到达机舱时的速度为15m/s．
（2）对于第一段匀加速，加速度设为a，末速设为v1，上升高度h1，则有：
Fm-mg=ma
Pm=Fmv1
v1=a1t1h1=v12t1
代入数据解得：v1=10m/s，t1=2s，h1=10m
第二段，以最大功率上升，由动能定理得：Pmt2-mg(h-h1)=12mv2m-12mv21
解得t2=5.75s
所以吊起落水物体所用总时间为t=t1+t2=7.75s
故这一过程所用的时间为7.75s．
希望能帮到你O(∩_∩)O~

Answer 2

第一阶段绳以最大拉力拉着物体匀加速上升。当电动机达到最大功率时，功率保持不变，物体变加速上升，速度增大，拉力减小。当拉力与重力相等时，速度达到最大。由Pm=Fvm得vm=Pm/mg=12×10^3/(80×10)=15 m/s， 此即物体刚到机舱时的速度。
匀加速上升的加速度为a1=(Fm-mg)/m=5 m/s^2 匀加速阶段的末速度v1=Pm/Fm=12000/1200=10 m/s。匀加速上升时间t1=v1/a1=10/5=2s。 匀加速上升的高度h1=(v1/2)t1=10m。 以最大功率上升过程由动能定理得Pmt2-mg(h-h1)=0.5mvm^2-0.5mv1^2 解得t2=5.75 s 所以吊起物体所用总时间为t=t1+t2=7.75s
发动机所做总功W用动能定理：W-mgh=0.5mvm^2，W=0.5*80*15^2+80*10*90=81000J
【俊狼猎英】团队为您解答

Answer 3

过程分析如下：
第一阶段：F不变，a不变，匀加速使得v从0增大到v'
此时F（max）*v'=P（max）
a=（1200-800）/80=5m/s v'=P（max）/F（max）=12000/1200=10m/s H=v't/2=10m
第二阶段：P不变，P=fv=（F-mg）*v（F、v是即时值），之后F逐渐减小，a逐渐减小，加速度减小的变加速运动。当F减小到等于mg时，a等于0，v最大
因此：V(max)=P（max）/G=12000/800=15M/S
又因：做的总功等于变化的动能和势能两本部分
即： W= m[V(max]^/2+mgh=80*(15)^/2+800* 90= 81000 焦耳
匆匆计算，恐有差错，希望解析过程对您有助！