题目内容
起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,作出重物运动的速度图象如图所示,则图中,钢索拉力的功率P随时间t变化的图象可能是( )
分析:对物体进行受力分析,根据速度图象结合牛顿第二定律表示出钢索拉力.
根据p=Fv表示出钢索拉力的功率P随时间t变化的表达式进行求解.
根据p=Fv表示出钢索拉力的功率P随时间t变化的表达式进行求解.
解答:解:1、在0-t1阶段,重物匀加速运动,设加速度为a1,则据牛顿第二定律可得:
F1-mg=ma
钢索的拉力 F1=mg+ma
速度为v=a1t.
钢索拉力的瞬时功率P1=F1?v=(mg+ma1)v=(mg+ma1)a1t. 即功率随速度的增大而均匀增大
2、在t1-t2阶段,重物匀速运动F2=mg,速度为v1=a1t1.
钢索功率P2=F2?v1=mga1t1,速度不变,功率不变
3、在t2-t3阶段,重物减速运动,设加速度大小为a2,则据牛顿第二定律可得:
mg-F3=ma2
钢索的拉力F3=mg-ma2
速度为v′=a1t1-a2t
拉力的功率P3=F3?v=(mg-ma)?v′=(mg-ma)?(a1t1-a2t),
即功率随速度均匀减小.
故选C.
F1-mg=ma
钢索的拉力 F1=mg+ma
速度为v=a1t.
钢索拉力的瞬时功率P1=F1?v=(mg+ma1)v=(mg+ma1)a1t. 即功率随速度的增大而均匀增大
2、在t1-t2阶段,重物匀速运动F2=mg,速度为v1=a1t1.
钢索功率P2=F2?v1=mga1t1,速度不变,功率不变
3、在t2-t3阶段,重物减速运动,设加速度大小为a2,则据牛顿第二定律可得:
mg-F3=ma2
钢索的拉力F3=mg-ma2
速度为v′=a1t1-a2t
拉力的功率P3=F3?v=(mg-ma)?v′=(mg-ma)?(a1t1-a2t),
即功率随速度均匀减小.
故选C.
点评:在分析功率的时候,一定要注意公式的选择,P=
只能计算平均功率的大小,而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率,取决于速度是平均速度还是瞬时速度.
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