Question

11．高空中距地面90m處有一電動(dòng)機(jī)，額定輸出功率為1200W，工作電壓可調(diào)節(jié)．輕質(zhì)長繩能承受最大拉力為120N，現(xiàn)在用該繩連在電動(dòng)機(jī)上，繩子下端連接地面上質(zhì)量為m=8kg的物體，從靜止開始開動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)吊起物體，為了安全并節(jié)省時(shí)間，下列說法正確的是（　�。�

• A． 應(yīng)以額定輸出功率1200W啟動(dòng)，并保持1200W不變吊起90m所用時(shí)間最短
• B． 應(yīng)以最大拉力120N使物體勻加速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，待達(dá)到額定功率1200W后，保持功率不變，用時(shí)最短
• C． 以最大拉力120N勻加速運(yùn)動(dòng)達(dá)到90m高所用時(shí)間最短
• D． 以最大拉力120N從靜止開始使物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只能維持2s

Answer 1

分析 當(dāng)物體在最大拉力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)用時(shí)最短．當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定值時(shí)勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束，由公式P=Fv求出勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度，再由公式v=at求勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

解答 解：A、當(dāng)物體以最大的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)用時(shí)最短，此時(shí)物體所受的拉力應(yīng)一直最大，使物體勻加速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，待達(dá)到額定功率1200W后，保持功率不變，用時(shí)最短．故AC錯(cuò)誤，B正確．
D、設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度為v．由P=Fv得 v=$\frac{P}{F}$=$\frac{1200}{120}$=10s
由牛頓第二定律得 F-mg=ma，得 a=$\frac{F}{m}$-g=$\frac{120}{8}$-10=5m/s²．
由v=at得 t=$\frac{v}{a}$=2s．即物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只能維持2s．故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵分析出物體整個(gè)過程做什么運(yùn)動(dòng)，抓住先是恒定加速度運(yùn)動(dòng)，然后是恒定功率運(yùn)動(dòng)去分析．