公園里有一種叫“青蛙跳”的大型娛樂(lè)設(shè)施,可以讓娛樂(lè)者親身感受到超重和失重,簡(jiǎn)化圖如圖所示.現(xiàn)簡(jiǎn)化如下:一個(gè)固定在水平地面上的金屬架,一根不計(jì)重力的鋼繩,繞在電動(dòng)機(jī)上,通過(guò)光滑的定滑輪與座椅和保護(hù)裝置連接.已知小孩和座椅及保護(hù)裝置(看成整體)的總質(zhì)量為m,電動(dòng)機(jī)的牽引力的功率恒為P,從靜止開(kāi)始經(jīng)時(shí)間t速度達(dá)到最大.不計(jì)一切阻力,金屬架足夠高.求:
(1)整體運(yùn)動(dòng)的最大速度vm
(2)此過(guò)程中整體克服重力做的功;
(3)整體的速度為
vm
2
時(shí)加速度的大。
(1)當(dāng)牽引力等于重力時(shí),速度最大,vm=
P
mg

(2)在整個(gè)過(guò)程中由動(dòng)能定理得Pt-WG=
1
2
mv2m

WG=Pt-
P2
2mg2

(3)此時(shí)的牽引力為P=Fv
F=
P
vm
2
=
2P
vm

由牛頓第二定律得F-mg=ma
代入數(shù)據(jù)解得a=g
答:(1)整體運(yùn)動(dòng)的最大速度vm
P
mg

(2)此過(guò)程中整體克服重力做的功Pt-
P2
2mg2

(3)整體的速度為
vm
2
時(shí)加速度的大小為g.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

當(dāng)前世界上已經(jīng)發(fā)明了較成熟的電動(dòng)自行車(chē),它以其無(wú)污染、節(jié)能、方便、環(huán)保、便宜而大受我國(guó)及世界人們的喜愛(ài),當(dāng)前我國(guó)的北京、上海等大部分城市和地區(qū),電動(dòng)自行車(chē)已經(jīng)成為普通百姓出行的常用交通工具,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,可以預(yù)見(jiàn)將來(lái)將是電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)代。某品牌電動(dòng)自行車(chē)的銘牌如下:
車(chē)型:20吋(車(chē)輪直徑:508 mm)
電池規(guī)格:36 V  12 Ah(蓄電池)
整車(chē)質(zhì)量:40 kg
額定轉(zhuǎn)速:210 r/min(轉(zhuǎn)/分)
外形尺寸:L 1800 mm×W 650 mm×H 1100 mm
充電時(shí)間:2~8 h
電機(jī):后輪驅(qū)動(dòng)、直流永磁式電機(jī)
額定工作電壓/電流:36 V/5 A
根據(jù)此銘牌中的有關(guān)數(shù)據(jù),有關(guān)該電動(dòng)自行車(chē)的功率的說(shuō)法中,正確的是:
A.該電動(dòng)自行車(chē)的額定功率為18W
B.可知該車(chē)的額定時(shí)速約為30 km/h
C.若該電動(dòng)自行車(chē)以額定功率行駛,可以行駛12h
D.若該電動(dòng)自行車(chē)以額定功率行駛,可以行駛2.4h

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kw,汽車(chē)的質(zhì)量為l×103kg,汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí),阻力是車(chē)的重力的0.2倍,若汽車(chē)始終保持額定的功率不變,取g=10m/s2,則從靜止起動(dòng)后:
(1)汽車(chē)做什么運(yùn)動(dòng);
(2)汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度是多少;
(3)當(dāng)汽車(chē)的加速度為1m/s2時(shí),汽車(chē)的速度是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

汽車(chē)的質(zhì)量為4噸,最大功率為100kw,在平直的公路上能達(dá)到的最大速度是25m/s,現(xiàn)讓汽車(chē)由靜止開(kāi)始先以1m/s2勻加速起動(dòng)到最大功率,再以恒定功率加速到最大速度,整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)所受的阻力大小不變,則當(dāng)汽車(chē)的速度為15m/s時(shí)汽車(chē)的實(shí)際功率為( 。
A.120kwB.100kwC.80kwD.60kw

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

汽車(chē)在平直的公路上行駛,功率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,已知0-t1時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為v0,設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力始終不變,則從t1時(shí)刻起關(guān)于汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.從t1時(shí)刻起汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度減為
1
2
v0后保持勻速
B.從t1時(shí)刻起汽車(chē)做加速度減小的減速直線運(yùn)動(dòng),速度減為
1
2
v0后保持勻速
C.從t1時(shí)刻起有一段時(shí)間牽引力做的功小于汽車(chē)克服摩擦力做的功
D.從t1時(shí)刻起有一段時(shí)間牽引力做的功大于汽車(chē)克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體靜止在水平面上,在F=20N的水平恒力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ﹦0.1,重力加速度g=10m/s2,則1秒末拉力的功率PF和摩擦力的功率Pf分別為( 。
A.PF=10WB.PF=20WC.Pf=1OWD.Pf=20W

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

汽車(chē)質(zhì)量5t,為60KW,當(dāng)汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí),受到的阻力是車(chē)重的0.1倍,g取10m/s2,問(wèn);
(1)汽車(chē)在此路面上行駛所能達(dá)到的最大速度是多少?
(2)若汽車(chē)從靜止開(kāi)始,保持以0.5m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?
(3)若汽車(chē)從靜止開(kāi)始,保持額定功率做加速運(yùn)動(dòng),10s后達(dá)到最大速度,求此過(guò)程中汽車(chē)的位移.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示,質(zhì)量為1kg的物體置于固定斜面上,對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后將拉力撤去,物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示,試求:
(1)拉力F做的功;
(2)拉力F在作用時(shí)間內(nèi)的平均功率.
(3)全過(guò)程中物體的總功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一質(zhì)量為m的物體沿傾角為θ的光滑斜面由靜止下滑,則t秒內(nèi)支持力的功率______,t秒末重力的功率為_(kāi)_____.

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同步練習(xí)冊(cè)答案