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(14分)如图所示,地面上的人通过定滑轮用轻绳将质量为m=40kg的演员从静止开始沿竖直方向向上拉起,演员先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动直到静止。演员加速运动与减速运动过程中的加速度大小之比为1:4,全过程用时t=l0s,上升的高度h=l0m。忽略滑轮的质量及摩擦,求在演员上升过程中,绳子拉力对演员做功的最大功率(重力加速度g取l0m/s2).
820W

试题分析:设演员在匀加速和匀减速时间分别是,加速度大小分别是,最大速度为,如图所示,

由题设知:
  
  

由运动学规律得:
加速阶段     

减速阶段   

联立以上各式解得     
根据题设条件知匀加速运动结束时速度达最大,此时拉力对演员做功的最大功率.设演员加速上升过程中绳子的拉力为,拉力对演员做功的最大功率为,则 
    
       
解得:     

故在演员上升过程中,绳子拉力对演员做功的最大功率为820N
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于匀变速直线运动的说法,不正确的是(   )
A.某段时间内的平均速度等于这段时间内的初速度与末速度和的一半
B.在任意相等的时间内位移的变化相等
C.在任意相等的时间内速度的变化相等
D.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一水平的传送带长为20m,以2m/s的速度匀速顺时针转动。已知该物体与传送带间的动摩擦因数为0.1,现将该物体由静止轻放到传送带的A端。求物体被送到另一端B点所需的时间。(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

滑雪运动中,滑雪板与雪地之间的相互作用与滑动速度有关,当滑雪者的速度超过4m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125。一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C处,如图所示,不计空气阻力,坡长L=26m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)滑雪者到达B处时的速度;
(2)在图中画出滑雪者速度大小为10m/s时的受力示意图,并求出此时的加速度大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

做匀加速直线运动的质点,在第5 s末的速度为10 m/s,则    
A.前10 s内位移一定是100 m
B.前10 s内位移不一定是100 m
C.加速度一定是2 m/s2
D.第10秒末速度为20 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)交管部门强行推出了“电子眼”,机动车违规现象大幅度减少.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,行驶速度v0均为54km/h.当两车快要到十字路口时,甲车司机看到红灯亮起,于是紧急刹车,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间=0.4s,反应时间内视为匀速运动).已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为
(1)若甲司机看到红灯时车头距警戒线,要避免闯红灯,他的反应时间不能超过多少?
(2)乙车刹车后经多长时间速度与甲车相等?
(3)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车刹车前的距离x0至少多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

以36 km/h的速度行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,若汽车在刹车后第2 s内的位移是6.25 m,则刹车后5 s内的位移是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(sin37º=0.6,cos37º=0.8,g取10m/s2)

(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。(答案可带根号)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

导轨式电磁炮实验装置如图所示,两根平行长直金属导轨固定在绝缘水平面上,其间安放金属滑块。滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源。若电源提供的强大电流为I=8.0×105A,两导轨间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度大小B=2T。若导轨内侧间距L=1.5cm,滑块的质量m=24g,,试求:
(1)滑块运动过程中受到的安培力的大小;
(2)要使滑块获得v=3.0km/s的速度,导轨至少多长。

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