题目内容

成都是一座来了就不想走的城市,悠闲而不失高雅,前不久,成都东区音乐公园就举办了一场盛大的钢琴音乐会。工作人员在布置舞台时,要用绳索把钢琴从高台吊运到地面。已知钢琴的质量为175kg,绳索能承受的最大拉力为1820N,吊运过程中钢琴以0.6m/s的速度在竖直方向上做匀速直线运动。降落至底部距地面的高度为h时,立即以恒定加速度减速,最终钢琴落地时刚好速度为零(g取10m/s2),

求:(1)h的最小值是多少;

(2)为了保证绳索和钢琴的安全,此次以0.6m/s的初速度匀减速到零,用时3s,求此次减速过程中钢琴机械能的变化量△E。

解:(1)当拉力最大时,h有最小值。对钢琴:F-mg=ma    a=0.4 m/s2  

v2=-2ah     h=0.45m   (6分)(用动能定理同样得分)

(2)当减速时间为3s时:h=t=0.9m      (3分)

(法一)△E=mg h+m v2 =1606.5J    (4分)

所以,钢琴机械能的机械能减少了1606.5J(2分)

(法二)a==0.2 m/s2      F-mg=m a   F=1785N   W=- Fh=-1606.5J     (4分)

所以,钢琴机械能的机械能减少了1606.5J(2分)

(用其它方法同样得分)

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