一同学想研究电梯上升过程的运动规律．某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5kg的砝码和一套便携式DIS实验系统.砝码悬挂在力传感器上．电梯从第一层开始启动.中间不间断.一直到最高层停止．在这个过程中.显示器上显示出的力随时间变化的关系如图所示．取重力加速度g=10m/s2.根据表格中的数据.求:(1)电梯在最初加速阶段的加速度a1与最后减速阶段� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2009?青浦区一模）一同学想研究电梯上升过程的运动规律．某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5kg的砝码和一套便携式DIS实验系统，砝码悬挂在力传感器上．电梯从第一层开始启动，中间不间断，一直到最高层停止．在这个过程中，显示器上显示出的力随时间变化的关系如图所示．取重力加速度g=10m/s²，根据表格中的数据，求：
（1）电梯在最初加速阶段的加速度a₁与最后减速阶段的加速度a₂的大小；
（2）电梯在3.0～13.0s时段内的速度v的大小；
（3）电梯在19.0s内上升的高度H．

分析：（1）以砝码为研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度；
（2）电梯先做匀加速运动，3-13s内做匀速运动速度即为匀加速运动的末速度，根据速度时间关系求解即可；
（3）电梯在19s内分别做匀加速运动、匀速运动、匀减速运动，分三段进行求解．

解答：解：（1）电梯上升可分为三个阶段，加速上升、匀速运动、减速上升，由图可知，电梯在0-3s内匀加速速上升，3-13s内匀速上升，13-19s内匀减速上升．
由图知，电梯在加速上升时对砝码的拉力F₁=58N，砝码所受合力F_合1=F₁-mg，根据牛顿第二定律有砝码产生加速度
a1=

F合1

58-5×10

m/s2=1.6m/s²
电梯在减速阶段对砝码的拉力F₂=46N，砝码所受合力F_合2=F₂-mg，根据牛顿第二定律砝码产生的加速度
a2=

F合2

46-5×10

m/s2=-0.8m/s²
负号表示加速度的方向与拉力方向相反．
（2）物体匀加速运动3s后做匀速运动，匀速运动的速度为匀加速运动的末速度，故
3s末的速度v=a₁t₁=1.6×3m/s=4.8m/s
（3）电梯匀加速速上升的距离h₁=

×1.6×32m=7.2m
电梯匀速上升的距离h₂=vt₂=4.8×10m=48m
电梯匀减速上升的距离h3=vt+

=4.8×6+

×(-0.8)×62m=14.4m
所以电梯在19s内上升的高度H=h₁+h₂+h₃=69.6m
答：（1）电梯在最初加速阶段的加速度a₁=1.6m/s²与最后减速阶段的加速度a₂的大小为0.8m/s²；
（2）电梯在3.0～13.0s时段内的速度v的大小为4.8m/s；
（3）电梯在19.0s内上升的高度H=69.6m．

点评：本题主要考查了同学们读图和根据物体受力情况确定物体运动情况及运用牛顿第二定律解题的能力，难度适中．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

（2009?青浦区一模）汽车从平直公路驶上一斜坡，牵引力逐渐增大而输出功率保持不变，在此上坡过程的初始阶段汽车的：（　　）

A．加速度逐渐增大，速度逐渐增大

B．加速度逐渐减小，速度逐渐减小

C．加速度逐渐增大，速度逐渐减小

D．加速度逐渐减小，速度逐渐增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（2009?青浦区一模）如图，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个辐射状的磁场（磁场水平向外），其大小为B=K/r，r为半径，设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R（大于圆柱形磁铁半径），而弯成铝环的铝丝其截面积为S，铝丝电阻率为ρ，密度为ρ₀．铝环通过磁场由静止开始下落，下落过程中铝环平面始终保持水平．试求：
（1）铝环下落速度为v时的电功率？
（2）铝环下落的最终速度？
（3）当下落h高度时，速度最大，此过程中圆环消耗的电能？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（2009?青浦区一模）如图所示，是一种内电阻可调的化学电池，可用来验证闭合电路欧姆定律．A、B为电池的正、负极，C、D为靠近正、负极板的两个探极，目的是为了测量电池的内部电压．向电池内打气，可以改变电解质溶液液面的高低，从而改变电池的内电阻．
现在要验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势，除该电池以外，还备有理想电流表A和理想电压表V各一个、一个定值电阻R=5Ω、电键S和导线若干．正确连接电路以后，得到表中实验数据．