题目内容
图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg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a=0.2 m/s2，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vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,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。
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 ①（1分）
P0=mg ②（1分）
代入数据，有：P0=5.1×104W ③（1分）
（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=F0v1 ④（1分）
F－mg=ma ⑤（1分）
v1=at1 ⑥（1分）
由③④⑤⑥，代入数据，得：t1=5 s ⑦（1分）
T=2 s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 ⑧（1分）
P=Fv2 ⑨（1分）
由⑤⑧⑨，代入数据，得:P=2.04×104W。
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