2.如圖所示,升降機(jī)在電動(dòng)機(jī)的拉力作用下,從靜止開(kāi)始沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng),升降機(jī)先作勻加速運(yùn)動(dòng),5s末到達(dá)到額定功率,之后保持額定功率運(yùn)動(dòng).其運(yùn)動(dòng)情況如v-t圖象所示.已知電動(dòng)機(jī)的牽引力的額定功率為36kw,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)升降機(jī)的總質(zhì)量大;
(2)升降機(jī)在0~7s內(nèi)上升的高度.

分析 (1)根據(jù)最大速度,結(jié)合P=mgv求出升降機(jī)的總質(zhì)量大小.
(2)根據(jù)牛頓第二定律和速度時(shí)間公式、結(jié)合P=Fv,求出勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度,從而得出勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度,根據(jù)位移時(shí)間公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的位移,根據(jù)動(dòng)能定理求出變加速運(yùn)動(dòng)的位移,從而得出上升的總高度.

解答 解:(1)最終升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),牽引力F=mg,
根據(jù)P=fvm=mgvm得,m=$\frac{P}{g{v}_{m}}=\frac{36000}{10×12}$kg=300kg.
(2)當(dāng)t=5s時(shí),速度v=at=5a,
牽引力F=$\frac{P}{v}=\frac{36000}{5a}=\frac{7200}{a}$,
根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)-mg=ma,即F=3000+300a,
聯(lián)立解得a=2m/s2.v=at=10m/s,
則0-5s內(nèi)的位移${x}_{1}=\frac{1}{2}a{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×2×25m=25m$,
對(duì)5-7s內(nèi)運(yùn)用動(dòng)能定理得,$P{t}_{2}-mgh=\frac{1}{2}m{{v}_{m}}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
代入數(shù)據(jù)解得h=21.8m.
則x=x1+h=25+21.8m=46.8m.
答:(1)升降機(jī)的總質(zhì)量大小為300kg;
(2)升降機(jī)在0~7s內(nèi)上升的高度為46.8m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)車恒定加速度啟動(dòng)問(wèn)題,關(guān)鍵理清整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,知道對(duì)于變加速直線運(yùn)動(dòng),無(wú)法通過(guò)動(dòng)力學(xué)知識(shí)求解位移,只能根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、平行正對(duì)的兩水平極板間,有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩極板間距離也為L(zhǎng),極板不帶電.現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力),從極板間左邊中點(diǎn)處垂直于磁感線以速度v水平射入磁場(chǎng),欲使粒子不打在極板上,可采用的辦法是( 。
A.使粒子的速度v<$\frac{qBL}{4m}$B.使粒子的速度v>$\frac{5qBL}{4m}$
C.使粒子的速度v>$\frac{qBL}{m}$D.使粒子速度$\frac{qBL}{4m}$<v<$\frac{5qBL}{4m}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.有一段橫截面積為S的均勻銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)導(dǎo)線單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子,每個(gè)電子的電荷量為e,此時(shí)電子定向移動(dòng)的平均速率為v,在t時(shí)間內(nèi),通過(guò)導(dǎo)線某個(gè)橫截面的自由電子數(shù)可表示為( 。
A.nvtB.nvStC.$\frac{It}{e}$D.$\frac{It}{Se}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.“霾”主要指原因不明的因大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁現(xiàn)象.根據(jù)目前的認(rèn)識(shí),機(jī)動(dòng)車尾氣排放、煤炭燃燒和工業(yè)生產(chǎn)的燃燒過(guò)程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是產(chǎn)生霾的主要來(lái)源.它會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生影響.將汽車由燃燒汽油、柴油等改為使用電力,是從源頭減少“霾”的重要措施.一輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車,擁有三十多個(gè)座位,其電池每次充電僅需三至五個(gè)小時(shí),蓄電量可讓客車一次性跑500km,客車時(shí)速最高可達(dá)180km.如果客車總質(zhì)量為9×103kg.當(dāng)它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=150A,電壓U=300V.在此行駛狀態(tài)下(取g=10m/s2),求:
(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率;
(2)若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī),求汽車所受阻力的大小;
(3)設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車供電,其他條件不變,求所需的太陽(yáng)能電池板的最小面積.結(jié)合計(jì)算結(jié)果,簡(jiǎn)述你對(duì)該設(shè)想的思考.
(已知太陽(yáng)輻射的總功率P0=4×1026W,太陽(yáng)到地球的距離r=1.5×1011m,太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有30%的能量損耗,該車所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.關(guān)于速度、速度改變量、加速度,正確的說(shuō)法是( 。
A.物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物體,其加速度可以很小,也可以為零
C.物體的加速度變大時(shí),其速度不可能減小
D.加速度很大時(shí),運(yùn)動(dòng)物體的速度一定很快變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,水平放置的圓盤邊緣C點(diǎn)有一個(gè)小洞,圓盤半徑R=1m,在圓盤直徑CD的正上方,與CD平行放置一條長(zhǎng)為R的水平滑道AB,滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上,且B點(diǎn)距離圓盤圓心的豎直高度h=1.25m,在滑道右端靜止放置質(zhì)量m=2kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),小球與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,現(xiàn)使小球以某一水平向左的初速度運(yùn)動(dòng),同時(shí)圓盤從圖示位置以圖中所示的角速度ω繞通過(guò)圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),最終小球恰好落入圓盤邊緣的小洞內(nèi),重力加速度取10m/s2
(1)小球運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大小
(2)圓盤運(yùn)動(dòng)角速度ω的值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示,質(zhì)量、初速度大小都相同的A、B、C三個(gè)小球,在同一水平面上,A球豎直上拋,B球以傾斜角θ斜向上拋,空氣阻力不計(jì),C球沿傾角為θ的光滑固定斜面上滑,它們上升的最大高度分別為hA、hB、hC,則( 。
A.hA=hB=hCB.hA=hB<hCC.hA=hB>hCD.hA=hC>hB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖所示,一個(gè)體積V=1m3、質(zhì)量m=0.3kg的氫氣球,用一根長(zhǎng)度等于球半徑的細(xì)繩系住,繩的另一端固定在光滑的豎直墻上,氣球平衡時(shí),求細(xì)繩中的張力.(已知空氣密度ρ=1.3kg/m3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.從車站出發(fā)的汽車,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),走了12s時(shí),發(fā)現(xiàn)還有一位乘客沒(méi)有上來(lái),于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)至停車,總共歷時(shí)20s,行進(jìn)了50m
求(1)汽車行駛過(guò)程中的最大速度
(2)汽車加速時(shí)的加速度.

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