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在2008年“5.12”四川汶川大地震抢险中,解放军某部队用直升飞机抢救一个峡谷...

在2008年“5.12”四川汶川大地震抢险中,解放军某部队用直升飞机抢救一个峡谷中的伤员.直升飞机在空中悬停,其上有一起重机通过悬绳将伤员从距飞机102m的谷底由静止开始起吊到机舱里.己知伤员的质量为80kg,其伤情允许向上的最大加速度为2m/s2,起重机的最大输出功率为9.6kW,为安全地把伤员尽快吊起,操作人员采取的办法是:先让起重机以伤员允许向上的最大加速度工作一段时间,接着让起重机以最大功率工作,再在适当高度让起重机对伤员不做功,使伤员到达机舱时速度恰好为零,g取l0m/s2.试求:
(1)吊起过程中伤员的最大速度.
(2)伤员向上做匀加速运动的时间.
(3)把伤员从谷底吊到机舱所用的时间.
(1)吊绳先以最大的拉力工作,可知物体先做匀加速直线运动,当电动机达到最大功率,功率不变,速度增大,拉力减小,即物体做加速度减小的加速运动,当加速度减小到0,速度达到最大.所以拉力等于重力速度最大. (2)全过程分三个过程,第一阶段匀加速直线运动,根据匀变速运动求出时间,第二阶段加速度减小的加速运动,最后竖直上抛运动,根据动能定理求出加速度减小的加速运动时间,三者时间之和即为总时间. 【解析】 (1)吊起过程中当伤员做匀速运动时速度最大,此时悬绳中的拉力 F=mg 根据Pm=Fvm 解得吊起过程中的最大速度vm=12m/s (2)设伤员向上做匀速加速运动时受到的悬绳的拉力为Fx,做匀加速运动的最大速度为vx, 根据牛顿第二定律得:Fx-mg=mam 再根据Pm=Fxvx, 联立解得:vx=10m/s 所以伤员向上做匀速加速度运动的时间 (3)做竖直上抛的时间 竖直上抛上升的距离为vmt3=7.2m 设伤员从匀加速运动结束到开始做竖直上抛运动的时间为t2,对起重机以最大功率工作的过程应用动能定理得: 解得:t2=6s 所以把伤员从谷底吊到机舱所用的时间t=t1+t2+t3=12.2s 答:(1)吊起过程中伤员的最大速度为12m/s; (2)伤员向上做匀加速运动的时间为5s. (3)把伤员从谷底吊到机舱所用的时间为12.2s
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考点分析:
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光滑的平行金属导轨长L=2m,两导轨间距d=0.5m,轨道平面与水平面的夹角 θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1T,如图所示.有一质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒曲,放在导轨最上端,其余部分点阻不计.当棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到底端脱离轨道时,电阻R上产生的热量Q1=0.6J,取g=10m/s2,试求:
(1)当棒的速度V=2m/s时.电阻R两端的电压.
(2)棒下滑到轨道最底端时的速度大小.
(3)棒下滑到轨道最底端时的加速度大小.

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某同学用常规器材研究标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡两端的电压和通过它电流的关系,先选择合理的电路再正确连线,闭合开关后进行实验,得到的数据如下表所示:
次数123456
U/V0.100.200.400.601.00
I/A0.0800.1000.1180.1280.160
次数789101112
U/V1.602.202.603.003.403.80
I/A0.2000.2380.2580.2780.2910.310
根据这些数据:
(1)在虚线框中最好用铅笔画出实验电路图(图中的电源和开关已经画好).
(2)在坐标系中,选取适当的标度,最好用铅笔画出小灯泡的U-I图线(以U为纵轴).
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(3)U1=1.00V和U2=3.00V时小灯泡的电阻分别为R1=______Ω,R2=______Ω,其大小不同的原因是______
(4)小灯泡两端的电压从零到额定电压变化时,小灯泡的最大电阻是______Ω,最大电功率是______W(保留三位有效数字).
(5)通过小灯泡的电流等于零时,小灯泡的电阻约为______Ω.
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在某次实验中,物体拖动纸带做匀加速直线运动,打点计时器所用的电源频率为50Hz.如图所示为实验中得到的一条纸带,纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出.按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用刻度尺量出各计数点到0点的距离,但某同学在记录数据时只记下了如图所示的2个计数点到0点距离的数值(单位:cm),根据纸带上的数据,试求:
(1)打点计时器在打计数点“1”,的时刻,物体运动的速v1=______m/s(保留两位有效数字).
(2)物体运动的加速度大小为______m/s2(保留两位有效数字).
(3)计数点6到0点的距离为______cm.

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质量为1.0kg的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.20. 对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F,使物体在水平面上运动了3t的时间.为使物体在3t时间内发生的位移最大,力F随时间变化情况应该为下面四个图中的哪一个( )
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如图所示,在通电长直导线的旁边有一矩形导线框,线框与直导线在同一平面内.在直导线中通入i=Imsinωt的交流电,图中箭头方向规定为交流电的正方向,若规定线框中感应电流的正方向为逆时针方向,下图能正确表示线框中感应电流变化情况的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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