输出功率保持10 kW的起重机从静止开始起吊500 kg的货物.当升高到2 m时速度达到最大(取g=10 m/s2).求: (1)最大速度是多少, (2)这一过程所用时间为多长. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

输出功率保持10 kW的起重机从静止开始起吊500 kg的货物，当升高到2 m时速度达到最大(取g=10 m/s²).求：

(1)最大速度是多少；

(2)这一过程所用时间为多长.

(1)2 m/s (2)1.1 s

解析:

(1)当牵引力和货物重力相等时，速度最大，则F=mg P=Fv_m

所以，货物的最大速度为

v_m==2 m/s.

(2)由动能定理得Pt-mgh=mv_m²

所以，货物从静止开始到达到最大速度所用时间为

==1.1 s.

练习册系列答案

（1）求发射过程中电源提供的电流强度．
（2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？
（3）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s′．设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦．求滑块对砂箱平均冲击力的表达式．

下图是导轨式电磁炮实验装置示意图．两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）．滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触．电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源．滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射．在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=2.5×10^-6T/A．已知两导轨内侧间距为l=3.0cm，滑块的质量为m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度为v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）．
（1）求发射过程中金属滑块的加速度大小；
（2）求发射过程中电源提供的电流强度大小；
（3）若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？

电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车，设计质量（包括人）为m=80kg，动力电源选用能量存储量为“36V 10Ah”，即输出电压恒为36V，工作电流与工作时间的乘积为10安培小时的蓄电池（不计内阻），所用电源的额定输出功率P=180W，由于电动机发热造成的损耗（其它损耗不计），自行车的效率为η=80%．如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比，即f=kmgv，其中k=5.0×10^-3s?m^-1，g取10m/s²求：
（1）该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少？
（2）自行车电动机的内阻为多少？
（3）自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？

如图，竖直面内两根光滑平行金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块，滑块始终与导轨保持良好接触．电源提供的强电流经导轨、滑块、另一导轨流回电源．同时电流在两导轨之间形成较强的磁场（可近似看成匀强磁场），方向垂直于纸面，其强度与电流的大小关系为B=kI，比例常数k=2.5×10^-6T/A．已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=3.0×10^-2kg，滑块由静止开始沿导轨滑行S=5m后获得的发射速度v=3.0×10³m/s（此过程可视为匀加速运动）．求：
（1）发射过程中通过滑块的电流强度；
（2）若电源输出的能量有5%转换为滑块的动能，发射过程中电源的输出功率；
（3）若滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在光滑水平面上的砂箱，它最终嵌入砂箱的深度为s．设砂箱质量M，滑块质量为m，写出滑块对砂箱平均冲击力的表达式．

下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固

定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=2.5×10^－⁶T/A。

已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）。

（1）求发射过程中电源提供的电流强度。

（2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？

（3）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s'。设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。

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