電動機(jī)通過一質(zhì)量不計的繩子從靜止開始吊起質(zhì)量為8kg的物體，在前2s內(nèi)繩的拉力恒定，此后電動機(jī)一直以最大的輸出功率工作，物體被提升到90m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．試求：
（1）前2s內(nèi)繩的拉力大小為多少？
（2）電動機(jī)的最大輸出功率為多少？
（3）物體從靜止開始被提升90m所需時間為多少？

【答案】分析：（1）前2s物體勻加速運(yùn)動，根據(jù)速度時間關(guān)系公式求解加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律求解拉力；
（2）2s末功率達(dá)到最大，根據(jù)P=Fv求解最大功率；
（3）對前90m位移過程運(yùn)用動能定理列式求解即可．
解答：解：（1）前2s內(nèi)勻加速直線運(yùn)動，a== m/s2=5 m/s2
根據(jù)牛頓第二定律，有：ma=Fm-mg
解得Fm=ma+mg=（8×5+8×10）N=120N   
（2）2s時刻電動機(jī)功率最大  Pm=Fmv1=120×10W=1200W 
（3）前2秒位移：s1=v1t1=×10×2m=10m；
前90m過程，根據(jù)動能定理，有：mv22-0=Fms1+Pt2-mgs，
帶入數(shù)據(jù)：×8×152=120×10+1200×（t-2）-8×10×90，
解得t=7.75s   
答：（1）前2s內(nèi)繩的拉力大小為120N；
（2）電動機(jī)的最大輸出功率為1200W；
（3）物體從靜止開始被提升90m所需時間為7.75s．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是分析清楚物體的運(yùn)動規(guī)律，然后分過程選擇恰當(dāng)?shù)墓搅惺角蠼猓愃朴谄嚨膭蚣铀賳訂栴}．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

電動機(jī)通過一質(zhì)量不計的繩子從靜止開始吊起質(zhì)量為8kg的物體，在前2s內(nèi)繩的拉力恒定，此后電動機(jī)一直以最大的輸出功率工作，物體被提升到90m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．試求：
（1）前2s內(nèi)繩的拉力大小為多少？
（2）電動機(jī)的最大輸出功率為多少？
（3）物體從靜止開始被提升90m所需時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，是小宇同學(xué)設(shè)計的一個實驗裝置．質(zhì)量為5kg的物體M1靜止于水平導(dǎo)軌AB的B端，導(dǎo)軌AB及支架只可繞著固定于地面上的過C點(diǎn)的轉(zhuǎn)動軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動（導(dǎo)軌及支架的形狀和尺寸已在圖中標(biāo)出，質(zhì)量忽略不計）．一根沿水平方向的細(xì)繩，一端連在物體M1上，一端繞過滑輪組連在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，可以通過細(xì)繩拉動物體M1沿導(dǎo)軌水平向A端移動．質(zhì)量為8kg的物體M2放在地面上，并通過細(xì)繩掛在動滑輪E2上，在實驗操作過程中，M2始終未離開地面．與滑輪組、電動機(jī)有關(guān)的摩擦不計，動滑輪E2的質(zhì)量為0.2kg，細(xì)繩未發(fā)生形變，g取10N/kg．
（1）當(dāng)電動機(jī)的輸出功率為2.5W時，剛好可以通過細(xì)繩拉動物體M1以0.1m/s的速度沿導(dǎo)軌水平向A端勻速運(yùn)動，地面對物體M2的支持力為 N1．求細(xì)繩對物體M1的拉力為多少？
（2）從物體M1開始運(yùn)動時起，導(dǎo)軌及支架能保持靜止的最長時間為多少？
（3）將物體M1換成另一質(zhì)量更大的物體，當(dāng)電動機(jī)通過細(xì)繩拉動它仍以0.1m/s的速度從B端沿導(dǎo)軌勻速向A端運(yùn)動時，物體M2受到地面的支持力為N2，且N1：N2=16：1．若此時電動機(jī)兩端電壓為6V，電動機(jī)線圈的電阻為2Ω，電動機(jī)消耗的電能除了線圈發(fā)熱外，全部用于對細(xì)繩做功，電動機(jī)允許通過的最大電流為1A．求此時通過電動機(jī)的電流為多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：

一電動機(jī)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(jī)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(jī)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。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

電動機(jī)通過一質(zhì)量不計的繩子從靜止開始吊起質(zhì)量為8kg的物體，在前2s內(nèi)繩的拉力恒定，此后電動機(jī)一直以最大的輸出功率工作，物體被提升到90m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．試求：
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