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    14．摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图甲所示．考虑到安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的．已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图象如图乙所示．电梯总质量m=2.0×103kg．忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2．

    （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；
    （2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图乙所示a-t图象，求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P？

    分析 （1）由图读出电梯向上加速运动的最大加速度和减速运动的最大加速度，由牛顿第二定律求解最大拉力F1和最小拉力F2；
    （2）由a-t图象可知，11s～30s内速率最大，其值等于0～11s内a-t图线与坐标轴围成的面积

    解答 解：（1）由牛顿第二定律，有：F-mg=ma
    由a-t图象可知，F1和F2对应的加速度分别是：a1=1.0 m/s2，a2=-1.0 m/s2
    有：F1=m（g+a1）=2.0×103×（10+1.0）N=2.2×104 N
    有：F2=m（g+a2）=2.0×103×（10-1.0）N=1.8×104 N
    （2）由a-t图象可知，11～30 s内速率最大，其值等于0～11 s内a-t图线下的“面积”
    最大速率为：vm=10 m/s
    此时电梯做匀速运动，拉力F等于重力mg，所求功率为：
    P=Fvm=mg•vm=2.0×103×10×10 W=2.0×105 W
    答：（1）电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；为2.2×104 N和1.8×104 N
    （2）电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率2.0×105

    点评 本题一要有基本的读图能力，并能根据加速度图象分析电梯的运动情况；二要能运用类比法，理解加速度图象“面积”的物理意义

    练习册系列答案
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    4．如图所示，是一个有边界的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，在靠近磁场边缘处放置一个正方形金属线圈abcd，每边长为10cm，每边的等效电阻为0.02Ω，现将线圈沿垂直磁场方向从磁场的右边缘以v=8m/s的速度拉出去，求运动方向上所需要的拉力F多大？（不计重力）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的是（　　）
    A．运动员对地面的压力等于运动员受到的支持力
    B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
    C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
    D．运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图所示，有一匀强磁场，磁感应强度B=2T．有一段长L=0.2m的导线垂直磁场方向放置，当导线中通以I=1.0A的水平向右的电流时，问：
    （1）判断导线所受安培力的方向是垂直导线向上还是向下？
    （2）求导线所受到的安培力F的大小？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图所示，PR是一块长为L=4m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0.1kg，带电量为q=0.5C的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动．当物体碰到板R端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=$\frac{L}{4}$，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4，取g=10m/s2求：
    （1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？
    （2）物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2；
    （3）磁感应强度B的大小；
    （4）电场强度E的大小和方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．在“利用单摆测重力加速度”的实验中
    ①测得摆线长lo，小球直径D，小球完成n次全振动的时间t，则实验测得的重力加速度的表达式g=$\frac{{4{π^2}（{l_o}+\frac{D}{2}）{n^2}}}{t^2}$；
    ②实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是C．
    A．把摆线的长度lo当成了摆长
    B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线变长
    C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记成了n次全振动的时间
    D．摆球的质量过大
    ③为了减少实验误差，可采用图象法处理数据，通过多次改变摆长，测得多组摆长L和对应的周期T，并作出T2-L图象，如图所示．若图线的斜率为k，则用k表示重力加速度的测量值g=$\frac{4{π}^{2}}{k}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

    （1）当M与m的大小关系满足M＞＞m时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
    （2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与$\frac{1}{M}$的图象．
    （3）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-$\frac{1}{M}$ 图线如图2所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？小车及车上的砝码的总质量不同
    （4）另一组的几名同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，当物体的质量一定时，分别根据实验数据画出了不同的实验图象，如图3所示，下列说法中正确的是AD
    A．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
    B．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
    C．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
    D．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．一正弦式交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（　　）
    A．该交流电的电压有效值10VB．该交流电的频率为25Hz
    C．该交流电的电压的峰值为10VD．该交流电的周期为0.02s

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．质点O在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，已知t=0时，质点O开始向下运动，t=$\frac{T}{4}$时，O到达最下方，4开始向下运动，请画出各时刻的波形图．
    （1）t=$\frac{T}{4}$

    （2）t=$\frac{T}{2}$　


    （3）t=$\frac{3T}{4}$


    （4）t=T

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