题目内容
【题目】如图所示为修建高层建筑常用的塔式超重机。在起重机将质量为m的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度为a,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速度为的匀速运动。不计额外功。
(1)求起重机允许输出的最大功率;
(2)求重物做匀加速运动所经历的时间;
(3)若已知起重机达到输出功率的最大值,又经时间,重物达到,求物体由静止到以做匀速运动过程中,升高的高度。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为,重物达到最大速度时应有:f=mg…①
P0=fvm…②
联立①②解得P0=mgvm…③
(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,匀加速运动经历的时间为t1,有:P0=Fv1…④
F-mg=ma…⑤
v1=at1…⑥
由③④⑤⑥解得
(3)设物体匀加速上升的高度为h1,则有:…⑧
由动能定理得: …⑨
由③⑤⑧⑨可得:
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