解题思路:根据匀加速直线运动和匀减速直线运动加速度的关系:匀加速的末速度即为匀减速的初速度
求出匀加速运动的加速度,根据牛顿第二定律求出绳子的拉力.利用功率P=FV可求解
匀加速的末速度即为匀减速的初速度
如图所示,则有:
a2=4a1①
t=t1+t2②
h=h1+h2③
加速时,v=a1t1
h1=[1/2vt1
减速时,v=a2t2
h2=
1
2vt2
联立上式,得v=2m/s,a1=
1
4]m/s2
设演员加速上升过程中绳子的拉力为F,拉力对演员做功的最大功率为P,则
F-mg=ma1
P=Fv
解得:P=820W
答:绳子拉力对演员做功的最大功率为820W
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;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: 解决本题的关键是知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,根据运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律求出拉力和功率.