物理题目一道,急啊

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/30 23:54:26
电动机能通过一轻绳吊起一质量为8千克的物体,绳子的拉力不能超过120N,电机的功率不超过1200W,要将此物体的由静止起用最快的方式吊高90M,(已知此物体在被吊高接近90M时已开始以最大速度匀速上升)所需要的时间为多少?

急啊,请高手帮我解答,谢谢啊

〔分析解答〕题中有三个极限条件,即绳的最大拉力、电动机的最大功率和用最快的方式起吊,欲球时间最短,总希望以最大功率和最大拉力起吊物体,由P=FV可知,F,v, P 之间的关系是相互制约的,起始阶段P不能以最大功率起吊,否则初始速度较小,将使绳拉力超过绳能承受的最大拉力而被拉断,起吊过程应是:先以绳能承受的最大拉力拉物体,使物体做匀加速运动,此阶段电动机功率持续增大,并达最大功率,第一阶段结束后,接着电机以最大功率提升物体,物体速度进一步增大,而拉力逐渐减小,当拉力等于重力时,物体开始匀速上升。
在匀加速运动过程中加速度为
a=(Fmax-mg)/m=5(m/s^2)
末速度 v1= Pmax/Fmax=10(m/s)
上升时间 t1=v1/a=2(s)
上升高度 h=v1^2=10(m)
在功率恒定的过程中,最后匀速运动的速度为
vmax=Pmax/F=Pmax/mg=15(m/s)
由动能定理得
Pmax•t2-mgh2= m(Vmax)^2/2-mv1^2/2
代入数据后解得 t2=5.75s, t=t1+t2=7.75s.
所需时间至少要 7.75s.

在第一阶段以最大拉力120N拉:F-mg=ma,at1=V,FV=Pm,h=1/2at1^2
可解得:a=5m/s^2,V=10m/s,t1=2s,h=10m
第二阶段以最大功率提,由能量守恒有:Pm*t2-mg(H-h)=1/2m(Vm^2-V^2),mg*Vm=Pm
得Vm=15m/s,t2=5.75s
T=t1+t2=7.75s

拉力限制跟功率有关,利用功率的限制和拉力限制联立解出方程,最小值就是时间。。。。。- -!

8565170算的很对,讲得很专业,是个物理老师吧!(*^__^*) 嘻嘻……

高手也难