一台起重机将质量m=1×103 kg的货物由静止开始匀加速地竖直吊起,在2s末货物的速度v=4m/s.若取g=

一台起重机将质量m=1×103 kg的货物由静止开始匀加速地竖直吊起,在2s末货物的速度v=4m/s.若取g=10m/s2,不计额外功,求:
(1)起重机在这2s内的平均功率;
(2)起重机在2s末的瞬时功率;
(3)若起重机的额定功率是50KW,求货物上升时能达到的最大速度.
雨霏云灿-- 1年前 已收到1个回答 举报

Harris_zhang 幼苗

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解题思路:(1)根据速度时间公式求出货物的加速度,结合牛顿第二定律求出牵引力的大小,通过平均速度的推论求出上升的高度,从而得出拉力做功的大小,结合平均功率的定义式求出2s内的平均功率.
(2)根据2s末的速度,结合牵引力的大小,求出瞬时功率的大小.
(3)当牵引力与重力相等时,速度最大,根据P=Fv=mgv求出最大速度的大小.

(1)物体的加速度为:a=
v
t=
4
2m/s2=2m/s2,
根据牛顿第二定律得:F-mg=ma
代入数据得:F=m(g+a)=1.0×103×(10+2)=1.2×104N,
物体位移为:h=
1
2vt=
1
2×4×2m=4m,
2s内做功为:W=Fh=1.2×104×4=4.8×104J.
平均功率为:P1=
W
t=
4.8×104
2W=2.4×104W.
(2)2s末瞬时功率为:P=Fv=1.2×104×4W=4.8×104W
(3)根据P=Fv,
当F=mg时,v=vmax
则最大速度:vmax=
P
mg=
50000
10000=5m/s.
答:(1)起重机在这2s内的平均功率为2.4×104W;
(2)起重机在2s末的瞬时功率为4.8×104W;
(3)若起重机的额定功率是50KW,求货物上升时能达到的最大速度为5m/s.

点评:
本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率.

考点点评: 解决本题的关键掌握平均功率和瞬时功率的求法,知道平均功率和瞬时功率的区别,知道平均功率研究的是一段过程,瞬时功率研究的是某个位置.

1年前

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