题目内容

【题目】在一次抗洪抢险活动中,解放军某部动用直升飞机抢救落水人员,静止在空中的直升飞机上电动机通过悬绳将人从离飞机90m处的洪水中吊到机舱里.已知人的质量为80kg,吊绳的拉力不能超过1200N,电动机的最大输出功率为12kw,为尽快把人安全救起,操作人员采取的办法是:先让吊绳以最大拉力工作一段时间,而后电动机又以最大功率工作,当人到达机舱时恰好达到最大速度.g=10m/s2(1)人刚到达机舱时的速度;(2)这一过程所用的时间.

【答案】(1)15m/s(2)t= 5.75s

【解析】

试题(1)吊绳先以最大的拉力工作,可知物体先做匀加速直线运动,当电动机达到最大功率,功率不变,速度增大,拉力减小,即物体做加速度减小的加速运动,当加速度减小到0,速度达到最大.所以拉力等于重力速度最大.

(2)全过程分两过程,第一阶段匀加速直线运动,根据匀变速运动求出时间,第二阶段加速度减小的加速运动,根据动能定理求出时间.

解:(1)第一阶段以最大拉力拉着物体匀加速上升,当电动机达到最大功率时,功率保持不变,物体变加速上升,速度增大,拉力减小,当拉力与重力相等时速度达到最大.此时有:Pm=mgvm

代入数据解得

此速度也是物体到达机舱的速度.

故落水物体刚到达机舱时的速度为15m/s.

(2)对于第一段匀加速,加速度设为a,末速设为v1,上升高度h1,则有:

Fm-mg=ma

Pm=Fmv1

代入数据解得:v1=10m/s,t1=2s,h1=10m

第二段,以最大功率上升,由动能定理得:

解得t2=5.75s

所以吊起落水物体所用总时间为t=t1+t2=7.75s

故这一过程所用的时间为7.75s.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可“验证机械能守恒定律”。

1)实验中打点计时器应选择_________________较好(填“电火花式打点计时器”或“电磁式打点计时器”)。

2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示。图中0点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点ABCDE作为计数点。其中测出ABCDE点距起始点0的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到C点时的瞬时速度vC=____________m/s.(结果 保留三位有效数字)

3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于此误差,下列说法中正确的是_____________

A.该误差属于偶然误差,可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差

B.该误差属于偶然误差,可以通过挂一个小物块来平衡阻力进而消除该误差

C.该误差属于系统误差,可以通过多次测量取平均值的方法来消除该误差

D.该误差属于系统误差,可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差

4)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点0的距离L并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2 -h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2 -h图象是下图中的哪一个____________ (填选填图下对应的字母)

A.

B.

C.

D.

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