题目
在2008年四川汶川大地震抗震救灾活动中,为转移被困群众动用了直升飞机.设被救人员的质量m=80kg,所用吊绳的拉力最大值Fm=1 200N,所用电动机的最大输出功率为Pm=12kW,为尽快吊起被困群众,操作人员采取的办法是,先让吊绳以最大的拉力工作一段时间,而后电动机又以最大功率工作,被救人员上升h=90m时恰好达到最大速度(g取10m/s2),试求:
(1)被救人员刚到达机舱时的速度;
(2)这一过程所用的时间.
(1)被救人员刚到达机舱时的速度;
(2)这一过程所用的时间.
提问时间:2020-10-10
答案
(1)当牵引力等于重力时,速度最大,则最大速度为:
v=
=
m/s=15m/s
(2)匀加速运动的末速度为:
v=
=
m/s=10m/s,
匀加速运动的加速度为:a=
=
m/s2=5m/s2,
则匀加速运动的时间为:
t1=
=
s=2s,
上升的高度为:
h1=
t1=
×2m=10m,
恒定功率上升的过程,根据动能定理得:
Pmt2−mg(h−h1)=
v=
P |
mg |
12000 |
80×10 |
(2)匀加速运动的末速度为:
v=
P |
Fm |
12000 |
1200 |
匀加速运动的加速度为:a=
Fm−mg |
m |
1200−800 |
80 |
则匀加速运动的时间为:
t1=
v |
a |
10 |
5 |
上升的高度为:
h1=
v |
2 |
10 |
2 |
恒定功率上升的过程,根据动能定理得:
Pmt2−mg(h−h1)=
1 |
2 |