问题
填空题
如图所示,在一次救灾工作中,一架离水面高为H,沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B,已知伤员B的质量为m,不计空气阻力,在直升机A和伤员B以相同的水平速度水平匀速运动的同时,悬索将伤员吊起。A、B之间的距离l随时间t的变化规律为:l = H - kt2(SI制单位,k为给定常数),则在时间t内伤员的机械能增加了________;t时刻悬索拉力的瞬时功率为______________。
答案
2mk2t2+mgkt2、2ktm(2k+g)
题目分析:伤员离地面的高度h=H-L=kt2,可以看出伤员在竖直方向做的是匀加速直线运动,加速度为2k,因此在竖直方向的速度v=at=2kt,由于在水平方向的速度不变,因此机械能的变化即为动能的变化与重力势能的变化=;对伤员进行受力分析,由于竖直方向是做向上的匀加速运动,因此有F=mg+2mk,根据瞬时功率的计算公式P=Fv有
点评:此题需要先对竖直方向的运动进行分析,得出是个匀加速向上的加速运动,进而受力分析,求出拉力的大小,最后结合功率、能量的计算关系式,不难得出答案