如图甲所示,某同学用轻绳通过定滑轮提升j个重物,运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度小与对轻绳

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  • 解题思路:(1)由v-t图象可得出拉力大小,由牛顿第二定律可得出加速度,由共点力的平衡关系可得出拉力与重力的关系,联立可解得加速度;由功率公式可求得瞬时功率;

    (2)由运动学公式可求得第一段时间内的位移,由动能定理可求得第二段的位移,则可求得总位移.

    (1)由v-[1/F]图象可知,第一个时间段内重物所受拉力为:F1=6.人p

    设加速度y小为a,根据牛顿第二定律有:F1-mg=ma

    重物速度达到vC=3.人m/s时,受平衡力,即:mg=F2=o.人p.

    联立解得:a=3.人m/s2

    在第二段时间内,拉力的功率保持不变,所以功率为:P=Fv=12W.

    (2)设第一段时间为t1,重物在这段时间内的位移为x1,则:

    t1=

    vB

    a=[2.人/3.人]s=人.o人s,

    x1=[1/2]at

    21=人.o人m

    设第二段时间为t2,有:

    t2=t-t1=人.8s

    重物在t2这段时间内的位移为x2,根据动能定理有:

    Pt2-mgx2=[1/2]mv

    2C-[1/2]mv

    2B

    得:x2=2.123m

    所以被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程为x=x1+x2=2.323m.

    答:(1)加速度y小为3.人m/s2在第二段时间内,拉力的功率P=Fv=12 W.

    (2)重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程为2.323m.

    点评:

    本题考点: 动能定理;匀变速直线运动的位移与时间的关系;功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 本题考查动能定理、功率公式及运动学公式,注意正确选择研究过程,做好受力分析,正确选择物理规律求解即可,是道好题.

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