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电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳子的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,若要将此物体由静止用最快的方式吊高90m,(已知此物体在被吊高接近90m时已开始以最大速度匀速上升)所需时间为多少?

此题可以用机车启动类问题为思路,显然, 电动机始终以最大功率启动是不可能的,因为这种启动方式开始时刻绳子上的拉力需很大(P=Fv),故绳子必断开.因此考虑到绳子拉力的约束应将物体吊高的过程分为两个过程处理:第一个过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体,使物体匀加速上升;第二个过程是电动机达到最大功率后保持最大功率,减小拉力,变加速上升.当拉力等于重力时,匀速上升直至最后.
在匀加速过程中  Fmax-mg=ma
a=(Fmax -mg)/m=5m/s2
v=Pmax/Fmax=10m/s
t1=v/a=2s,h1=v2/2a=10m
在恒功率过程vmax=P/Fmin=P/mg=15m/s
对该过程应用动能定理有
Pmaxt2-mgh2=mvmax2 -   -mv2
解得  t2=5.75s
所以所需时间  t=t1+t2=7.75s
【试题分析】
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N.电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起吊用最快方式吊高90m(已知此物体在被吊高接近90m时已开始以最大速度匀速上升),所需时间为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高接近90m时,已开始以最大速度匀速上升,g=10m/s2)求:
(1)重物上升过程中的最大速度为多少?
(2)物体由静止起用最快的方式吊高90m所需时间为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高接近90m时,已开始以最大速度匀速上升,g=10m/s2)所需时间为
7.75s
7.75s

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科目:高中物理 来源: 题型:

电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体,绳的拉力不能超过120 N,电动机的功率不能超过1200 W,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m(已知此物体在被吊高接近90 m时,已开始以最大速度匀速上升)所需时间为多少?

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科目:高中物理 来源:2013届福建省高一第二学期期中考试物理试题 题型:计算题

电动机通过一绳子吊起一个质量为8kg的物体,已知绳子所能承受的最大拉力为120N,电动机的额定功率为1200W,电动机实际功率可调,不计额外功,g取10m/s2,求:

(1)电动机吊起此物体的最大加速度;

(2)电动机以最大加速度由静止开始匀加速吊起此物体所能持续的最长时间;

(3)电动机吊起此物体的所能达到的最大速度;

(4)电动机能否以额定功率将此物体由静止开始吊起?请简要说明理由。               

 

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