题目内容
【题目】图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做的匀速运动。取,不计额外功。求:
(1)起重机允许输出的最大功率。
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
【答案】(1) 5.1×104W (2) 2.04×104W
【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力。
P0=F0vm
F0=mg
代入数据,有:P0=5.1×104W
(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有:
P0=Fv1
F-mg=ma
v1=at1
联立代入数据得:t1=5s
T=2s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则
v2=at
P=Fv2
代入数据,得:P=2.04×104W。
【题目】某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度.
实验步骤如下:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示.在A端向右拉动木板,等弹簧秤读数稳定后,将读数记作F;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;实验数据如表所示:
G/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 |
F/N | 0.62 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间距离x.
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定的坐标纸(如图丙)上作出F-G图线________.
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=________(保留2位有效数字)
(3)滑块最大速度的大小v=____________(用h、x、μ和重力加速度g表示.)