恒定功率电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体

作者&投稿:止畏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,~

a=F/m=(120N-8kg*10m/s^2)/8kg=5m/s^2
h=at^2/2
t=(2h/a)^0.5=(2*90m/5m/s^2)^0.5=6s

F=120N;
G=8*g=80N;
F-G=m*a, 120N-80N=40N=8kg*a, a=40N/8kg=5m/s^2;
匀速以后,绳子的拉力等于物体的重力;此时的速度受最大功率限制:
P=G*v, 1200W=80N*v, v=15m/s;
所以,加速时间为 15/5=3秒;加速距离为 v^2=2*a*h, 15^2=2*5*h, h=225/10=22.5m;
剩余高度 90-22.5=67.5m,用最大允许速度 需要时间为 67.5m / 15m/s = 4.5s;
所以,总共需要 3+4.5 = 7.5 秒。

已知:V0=0,m=8千克,F承=120牛,P额=1200瓦,H=90米
求:T
解:为了让物体能最快地提升,第一阶段:绳子拉力为最大值,物体做初速为0的匀加速直线运动,电动机实际功率从0开始增大,当功率达到额定功率时,此阶段结束,此时物体速度设为 V1,本阶段所用时间是 t1 。
V1=a* t1   ,a是此阶段的加速度
F承-mg=m a
P额=F承* V1
得 V1=P额 / F承=1200 / 120=10 m/s
a=(F承-mg)/ m=(120-8*10)/ 8=5 m/s^2
t1=V1 / a=10 / 5=2 秒
物体上升的距离是 h=V平* t1=(V1 / 2)* t1=(10 / 2)*2=10 米
第二阶段:电动机功率达到额定功率后,物体继续变加速上升,绳子拉力减小(仍大于物体重力),当速度达到最大值 Vm 时,此阶段结束,接着物体是以最大速度 Vm 匀速上升。
而匀速上升时,有 P额=mg* Vm
即 Vm=P额 / (mg)=1200 /(8*10)=15 m/s
由于物体在被吊高90m以前已开始以最大速度匀速上升,所以由动能定理 得

P额*(T-t1)-mg*(H-h)=(m* Vm^2 / 2)-(m* V1^2 / 2)
1200*(T-2)-8*10*(90-10)=(8* 15^2 / 2)-(8* 10^2 / 2)

得总的上升时间是 T=7.75 秒

注:不能一开始就用额定功率提升,因为这样做时绳子拉力会超过其承受值而断裂。
P=F拉*V,在P=P额时,V较小(小于 10m/s),F拉 较大,会有 F拉>F承。

应该是用额定功率产生的拉力会大于绳子的承受拉力或者是不能满足以最快的方式将物体吊高的条件。


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夷邵普济:[答案] 要用最快的方式吊高,则起始拉力要达到最大值,即绳的极限:120N又不能超过电动机功率1200W,所以速度不能超过V=P/F=1200W/120N=10m/s达到这个速度后需保持功率不变,逐渐减少拉力,直至拉力变为mg=80N(1)a=(F-mg)/m=(1...

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马村区18076735886: 电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过150N,电动机的功率 -
夷邵普济: 最大速度的时候(F=G) P=FV V=1200/80=15m/s 最大速度之前 F-mg=ma a=150-80=8a a=70/8m/s^2 a=V/t1 t1=12/7s h1=V*t1/2=90/7m h2=90-90/7 t2=36/7s t=t1+t2=48/7s=6.857s

马村区18076735886: 动能定理怎么用? -
夷邵普济: 电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的物体.绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1 200W,要将此物体由静止起,用最快的方式将物体吊高90m(已知物体在被吊高90m以前已开始以最大速度匀速上升),所需时间为多少?(g取10 ...

马村区18076735886: 电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体,绳的拉力不能超过120 N, -
夷邵普济: 分三步0-10M/S 匀加速10-15M/S 变加速 最后是匀速运动 具体怎么算,要用到高等数学了,我就不会了.呵呵

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夷邵普济: 据题意可知,要用最快方式吊起90m,电动机只能先以恒定加速度启动,由牛顿运动定律有:F?mg=ma,am=5m/s2 匀变运行的最大速度为:v= P F =1200 120 =10m/s 匀变速运行吊起高度为:h1= v2 2a =10m 运行时间为:t1= v a =2s 当吊起10m之后,电动机以恒定功率吊起物体,有:vmax= P Ff =15m/s pt2?mg(H?h1)=1 2 m(vmax2?v2) t2=5.75s t总=t1+t2=7.75s 答:用最快的方式吊起90米高所需时间为7.75s

马村区18076735886: 电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N电动机的功率不能超过 -
夷邵普济: F=120N; G=8*g=80N; F-G=m*a, 120N-80N=40N=8kg*a, a=40N/8kg=5m/s^2; 匀速以后,绳子的拉力等于物体的重力;此时的速度受最大功率限制:P=G*v, 1200W=80N*v, v=15m/s; 所以,加速时间为 15/5=3秒;加速距离为 v^2=2*a*h, 15^2=2*5*h, h=225/10=22.5m;剩余高度 90-22.5=67.5m,用最大允许速度 需要时间为 67.5m / 15m/s = 4.5s; 所以,总共需要 3+4.5 = 7.5 秒.

马村区18076735886: 电动机通过一绳子吊起8kg的物体,绳子拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止用最快速度吊高90M.所需要的时间,已知此... -
夷邵普济:[答案] 以最大拉力拉物体,且电机的功率达到最大功率时的速度为v1=p/F=10m/s分二个过程考虑:(一)以最大拉力拉物体,匀加速上升,末速度为v1.设运动时间为t1由牛顿第二定律得F-mg=ma所以a=(120-80 )/8 =5m/s2又知初速度是零...

马村区18076735886: 电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由 -
夷邵普济: 第一阶段以最大拉力拉着物体匀加速上升,当电动机达到最大功率时,功率保持不变,物体变加速上升,速度增大,拉力减小,当拉力与重力相等时速度达到最大. 此时有:Pm=mgVm 代入数据解得Vm= Pm mg =1200 80 m/s=15m/s 对于第一段匀加速,加速度设为a,末速设为v1,上升高度h1,则有:Fm-mg=ma Pm=Fmv1 V1=a1t1 h1= v1t1 2 代入数据解得:v1=10m/s,t1=2s,h1=10m 第二段,以最大功率上升,由动能定理得:Pmt2-mg(h-h1)=1 2 mvm2-1 2 mv12 解得t2=5.75s 所以吊起落水物体所用总时间为t=t1+t2=7.75s 故答案为:7.75s.

马村区18076735886: 高一物理(对了有60分)先答先得电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳子拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起... -
夷邵普济:[答案] 最快到达得方式 先用最大得力,然后用最大得功率.先匀加速.p=f*v---- Vmax=p/f=1200/120=10 m/s t=Vmax/a=2ss=0.5*a*t*t=10m再变加速 因为在90米高时 刚刚好到达最大速度.动能定理:0.5mV末*V末-0.5mV初*V初=p*t-mghV...

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