(14分)如圖所示,地面上的人通過定滑輪用輕繩將質(zhì)量為m=40kg的演員從靜止開始沿豎直方向向上拉起,演員先做勻加速直線運動,再做勻減速直線運動直到靜止。演員加速運動與減速運動過程中的加速度大小之比為1:4,全過程用時t=l0s,上升的高度h=l0m。忽略滑輪的質(zhì)量及摩擦,求在演員上升過程中,繩子拉力對演員做功的最大功率(重力加速度g取l0m/s2).

820W

解析試題分析:設(shè)演員在勻加速和勻減速時間分別是,加速度大小分別是,最大速度為,如圖所示,

由題設(shè)知:
  
  

由運動學(xué)規(guī)律得:
加速階段     

減速階段   

聯(lián)立以上各式解得     
根據(jù)題設(shè)條件知勻加速運動結(jié)束時速度達最大,此時拉力對演員做功的最大功率.設(shè)演員加速上升過程中繩子的拉力為,拉力對演員做功的最大功率為,則 
    
       
解得:     

故在演員上升過程中,繩子拉力對演員做功的最大功率為820N
考點:本題考查了牛頓第二定律;功率;勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系;勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)一質(zhì)點從A點靜止開始以1m/s2的加速度勻加速運動,經(jīng)5s后達B作勻速運動,又經(jīng)4s到C點,最后2秒的時間使質(zhì)點從C點勻減速到D點速度為零,則:

(1)質(zhì)點勻速運動的速度是多大?(3分)
(2)減速運動時的加速度是多大?(3分)
(3)AD相距多遠?(4分)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)以速度為=10m/s勻速行駛的汽車在第2s末關(guān)閉發(fā)動機,以后作勻減速直線運動,第3s內(nèi)的平均速度是9m/s,試求:
⑴汽車作減速直線運動的加速度a;
⑵汽車在10s內(nèi)的位移x。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

隨著機動車數(shù)量的增加,交通安全問題日益凸顯,分析交通違法事例,將警示我們遵守交通法規(guī),珍惜生命。如圖所示為某型號車緊急制動時(假設(shè)做勻減速直線運動)的v2-x圖像(v為貨車的速度,x為制動距離),其中圖線1為滿載時符合安全要求的制動圖像,圖線2為嚴重超載時的制動圖像。某路段限速72km/h,是根據(jù)該型號貨車滿載時安全制動時間和制動距離確定的,現(xiàn)有一輛該型號的貨車嚴重超載并以54km/h的速度行駛。通過計算求解:

(1)駕駛員緊急制動時,該型號嚴重超載的貨車制動時間和制動距離是否符合安全要求;
(2)若駕駛員從發(fā)現(xiàn)險情到采取緊急制動措施的反應(yīng)時間為1s,,則該型號貨車滿載時以72km/h速度正常行駛的跟車距離至少應(yīng)為多遠。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,電動傳送帶以恒定速度運行,傳送帶與水平面的夾角,現(xiàn)將質(zhì)量m=20kg的物品箱輕放到傳送帶底端,經(jīng)過一段時間后,物品箱被送到h=1.8m的平臺上,已知物品箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù),不計其他損耗,則每件物品箱從傳送帶底端送到平臺上,需要多少時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一般來說,正常人從距地面1.5m高處無初速跳下,落地時速度較小,經(jīng)過腿部的緩沖,這個速度對人是安全的,稱為安全著地速度。如果人從高空跳下,必須使用降落傘才能安全著陸,其原因是,張開的降落傘受到空氣對傘向上的阻力作用。經(jīng)過大量實驗和理論研究表明,空氣對降落傘的阻力f與空氣密度ρ、降落傘的迎風面積S、降落傘相對空氣速度v、阻力系數(shù)c有關(guān)(由傘的形狀、結(jié)構(gòu)、材料等決定),其表達式是f=cρSv2。根據(jù)以上信息,解決下列問題。(取g=10m/s2

(1)在忽略空氣阻力的情況下,計算人從h=1.5m高處無初速跳下著地時的速度大小v0(計算時人可視為質(zhì)點);
(2)在某次高塔跳傘訓(xùn)練中,運動員使用的是有排氣孔的降落傘,其阻力系數(shù)c=0.90,取空氣密度ρ=1.25kg/m3。降落傘、運動員總質(zhì)量m=80kg,張開降落傘后達到勻速下降時,要求人能安全著地,降落傘的迎風面積S至少是多大?
(3)從跳傘塔上跳下,在下落過程中,經(jīng)歷了張開降落傘前自由下落、張開降落傘后減速下落和勻速下落直至落地三個階段。如圖是通過固定在跳傘運動員身上的速度傳感器繪制出的從張開降落傘開始做減速運動至達到勻速運動時的v-t圖像。根據(jù)圖像估算運動員做在0-3s時間內(nèi)運動員下落高度h.。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖殲-15艦載機成功著陸“遼寧號”航母,設(shè)殲-15飛機總質(zhì)量m=2.0×104kg,g=10m/s2。若殲-15飛機以V0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力(包括空氣和摩擦阻力)恒為105N

(1)飛機著艦后,若僅受水平阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)在阻攔索的作用下,飛機勻減速滑行50m停下,求阻攔索的作用力大小和飛機對飛行員的作用力是飛行員自重的多少倍?
(3)“遼寧號”航母飛行甲板水平,但前端上翹,水平部分與上翹部分平滑連接,連接處D點可看作圓弧上的一點,圓弧半徑為R=100m,飛機起飛時速度大容易升空,但也并非越大越好。已知飛機起落架能承受的最大作用力為飛機自重的11倍,求飛機安全起飛經(jīng)過圓弧處D點的最大速度?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(10分)如圖所示為某同學(xué)在一次實驗中打出的一條紙帶,其中ABCDEF是用打點頻率為50Hz的打點計時器連續(xù)打出的6個點,該同學(xué)用毫米刻度尺測量A點到各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm)則:

①圖中五個數(shù)據(jù)中有不符合有效數(shù)字要求的一組數(shù)據(jù)應(yīng)改為________
②物體運動的加速度是________;(保留三位有效數(shù)字)
③根據(jù)以上②問計算結(jié)果可以估計紙帶是該同學(xué)最可能做下列那個實驗打出的紙帶是        

A.練習使用打點計時器 B.探究“加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”
C.用落體法驗證機械能守恒定律 D.用斜面和小車研究勻變速直線運動
④根據(jù)以上③問結(jié)果,為了求出物體在運動過程中所受的阻力,還需測量的物理量有              (用字母表示并說明含義).用測得的量及加速度表示物體在運動過程中所受的阻力表達式為=__________。(當?shù)刂亓铀俣葹?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/ac/7/nhtrt1.png" style="vertical-align:middle;" />)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

質(zhì)量為的物體從一行星表面高度處自由下落(不計阻力).經(jīng)過時間物體到達行星表面,則根據(jù)題設(shè)條件不可以計算出:

A.行星表面重力加速度大小
B.物體受到星球引力的大小
C.行星的第一宇宙速度
D.物體落到行星表面時速度的大小

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