在起重机将质量m=5*10^3 kg的重物竖直吊起的过程中,重物先由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=2 ,当起重机输出功率达到最大值后,保持该功率不变,重物作加速度逐渐减小的加速运动,最后达到最大速度Vmax=1.02m/s ,并以

问题描述:

在起重机将质量m=5*10^3 kg的重物竖直吊起的过程中,重物先由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=2 ,当起重机输出功率达到最大值后,保持该功率不变,重物作加速度逐渐减小的加速运动,最后达到最大速度Vmax=1.02m/s ,并以最大速度匀速上升,取g=10,不计额外功.(1)起重机输出的最大功率P (2)重物作匀加速所经历的时间t

1)设起重机允许输出的最大功率是 P额
则由重物以最大速度 Vm 匀速运动时,有 P额=F拉*Vm=mg*Vm
得 P额=5*10^3*10*1.02=5.1*10^4 瓦
(2)设重物做匀加速直线运动的时间是 t ,这个阶段的末速度是 V1(V1不是Vm),在这个阶段绳子的拉力大小是 F
则 P额=F*V1  (功率刚好增大到最大值)
F-mg=ma
V1=a* t
以上三式联立后 得 
[ P额 /( a* t )]-mg=ma
[ 5.1*10^4 /(0.2* t )]-5*10^3*10=5*10^3*0.2
所求的时间是 t=5 秒