题目内容
如图所示,在一次救灾工作中,一架离水面高为H,沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B,已知伤员B的质量为m,不计空气阻力,在直升机A和伤员B以相同的水平速度水平匀速运动的同时,悬索将伤员吊起。A、B之间的距离l随时间t的变化规律为:l =" H" - kt2 (SI制单位,k为给定常数),则在时间t内伤员的机械能增加了________; t 时刻悬索拉力的瞬时功率为______________。![]()
2mk2t2+mgkt2、2ktm(2k+g)
解析试题分析:飞机t=0时刻离水面高为H,经t时间后,A、B之间的距离为L=H-kt2,故竖直分位移为y=kt2,故初始速度为零,加速度为ay=2k,速度为vy=2kt;所以动能的增加量为:
,重力势能的增加量为:mgh=mgkt2;所以机械能的增加量为2mk2t2+mgkt2;设t 时刻悬索拉力为F,则
,解得F=(2k+g)m,所以t时刻悬索拉力的瞬时功率为2ktm(2k+g)
考点:考查机械能守恒、功率的计算
点评:本题难度较小,本题关键是理清两个分运动,知道机械能增加量等于动能增加量和势能增加量之和,悬索拉力的瞬时功率等于拉力乘以拉力方向上的速度,难度适中
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