1．一電動機通過一質(zhì)量不計的繩子從靜止開始向上提起質(zhì)量為2.0kg的物體，在前2.0s內(nèi)繩的拉力恒定，此后電動機一直以額定功率工作，物體被提升到50m高度時恰開始以15m/s的速度勻速上升．如圖所示為上述過程的v-t圖．（g取10m/s2）試求：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（1）電動機的額定功率．
（2）物體從靜止開始被提升至開始勻速所需時間．

分析 （1）前2s物體勻加速運動，根據(jù)速度時間關系公式求解加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律求解拉力，由瞬時功率表達式求得電動機的額定功率；
（2）總時間為勻加速時間與變加速時間之和，變加速的時間由動能定理求解．

解答 解：（1）設0～2秒內(nèi)繩的拉力大小為T1，
T1-mg=ma…①
由圖線：$a=\frac{△v}{△t}$，…②
2秒末功率達額定功率P額=T1v1=m（a+g）v，…③
得：${P_額}=3.0×{10^2}W$…④
（2）設從靜止到功率剛好達額定功率得時間為t0，從靜止到剛好勻速用時間t，由圖象：0～2秒內(nèi)物體的位移為：
${S_1}=\frac{v_1}{2}{t_0}=10m$…⑤
全程對物體由動能定理有：
${T_1}{S_1}+{P_額}（t-{t_0}）-mg=\frac{1}{2}mv_2^2$…⑥
得：t=5.1s…⑦
答：（1）電動機的額定功率為300W．
（2）物體從靜止開始被提升至開始勻速所需時間為5.1s．

點評 本題關鍵是分析清楚物體的運動規(guī)律，然后分過程選擇恰當?shù)墓搅惺角蠼�，類似于汽車的勻加速啟動問題．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．以下關于振動、波動和相對論的敘述正確的是（　　）
A．在用單擺測定重力加速度的實驗中，必須從最大位移處開始計時
B．光速不變原理是：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
C．兩列波疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域應交替變化
D．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波
E．用綠光做雙縫干涉實驗，在光屏上呈現(xiàn)出明暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為△X，如果只增大雙縫到光屏之間的距離，△X將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示．則該波沿x軸負向（填“正向”或“負向”）傳播．其傳播速度為10m/s．在t3=0.9s時位于0＜x＜4m區(qū)間的部分質(zhì)點正在向y軸正方向運動，這些質(zhì)點在x軸上的坐標區(qū)間是1m＜x＜3m．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．太陽能的質(zhì)量為1.99×1030kg，地球到太陽的距離為1.5×1011m，地球半徑為6.4×106m．假設你自己的質(zhì)量是60kg，請算出你自己受到太陽的引力為多大？和你自己受到地球的引力比較一下，能得出什么樣的結(jié)論？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．某同學想在家里做用單擺測定重力加速度的實驗，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．他設計的實驗步驟是：
A．將石塊用細絲線系好，結(jié)點為M，將細絲線的上端固定于O點
B．用刻度尺測量OM間細絲線的長度L作為擺長
C．將石塊拉開一個大約α=30°的角度，然后由靜止釋放
D．從擺球擺到最高點時開始計時，測出30次全振動的總時間t，由T=t/30得出周期．
（1）該同學以上實驗步驟中有錯誤的是BCD（填寫步驟序號）．
（2）如果該同學改正了錯誤，改變OM間細絲線的長度做了2次實驗，記下每次相應的線長度l1、l2和周期T1、T2，則由上述四個量得到重力加速度g的表達式是$\frac{4{π}^{2}（{L}_{2}-{L}_{1}）}{{{T}_{2}}^{2}-{{T}_{1}}^{2}}$．
（3）該同學將大理石塊換成金屬小球，將絲線換成有質(zhì)量的細桿，把細桿長度加小球半徑作為擺長L，其余操作都正確．他利用周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$，測得當?shù)氐闹亓铀俣萭，這樣測得的重力加速度g比真實值偏大（填“偏大”或“偏小”或“無法確定”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，一光滑圓錐體固定在水平面上，OC⊥AB，∠AOC=30°，一條不計質(zhì)量，長為l（l＜OA）的細繩，一端固定在頂點O，另一端拴一質(zhì)量為m的物體（看做質(zhì)點），當物體以速度v0=$\sqrt{\frac{gl}{6}}$繞圓錐體的軸OC在水平面內(nèi)做勻速圓周運動時，求物體和圓錐面之間的相互作用力．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．某直角三棱鏡截面如圖所示，已知∠A=30°，BC邊長為2$\sqrt{3}$L，材料折射率n=$\sqrt{3}$．一個較大的光屏MN平行于BC邊豎直放置，且與BC邊間距為2L．一平行單色光平行AC射到AB面上，則（　　）
A．一定有光線從AC邊射出
B．屏上、下兩部分被照亮，中間存在未照亮的陰影，屏向左移動L剛好消除中間陰影
C．屏上、下兩部分被照亮，中間存在未照亮的陰影，屏向右移動L剛好消除中間陰影
D．屏上被照亮部分的豎直總長度為4$\sqrt{3}$L

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，木塊A質(zhì)量為mA=1kg，足夠長的木板B質(zhì)量mB=4kg，質(zhì)量為mC=2kg的木塊C置于木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦．現(xiàn)使A以υ0=10m/s的初速度向右運動，與B碰撞后以4m/s速度彈回．求：
①B運動過程中的最大速度．
②C運動過程中的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，質(zhì)量為M的重錘自h高度由靜止開始下落，砸到質(zhì)量為m的木楔上沒有彈起，二者一起向下運動．設地層給它們的平均阻力為F．求：
①M與m碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能；
②木楔可進入的深度L是多少？

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