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一质量m=40kg的小孩站在竖直电梯内的体重计上.电梯从t=0时刻由静止开始启动,在0到7s内体重计示数F的变化如图所示.试问:
(1)小孩乘电梯是上楼还是下楼?简述理由;
(2)在这段时间内电梯运动的距离是多少?取g=10m/s2

解:(1)由图可知,开始的2s时间内体重计的示数F=360N小于其重力(mg=400N),即处于失重状态,说明电梯是竖直向下加速的.所以是下楼.
(2)由牛顿第二定律得:0~2s时间内有 mg-F1=ma1
代入数据解之得 a1=1m/s2
由公式得,
电梯加速位移为:x1==2m
由公式v=at得:
开始匀速运动的速度为:v1==2m/s
2s~5s时间内因F2=mg,所以电梯以v1做匀速直线运动,
位移为:x2=v1t2=6m
5s~7s时间内因F3>mg,所以电梯做向下的匀减速运动,
由牛顿第二定律得:F3-mg=ma3
代入数据解之得 a3=1m/s2
由公式得;
减速运动的位移为:x3=v1t3-=2m
这段时间内电梯下降的距离X=x1+x2+x3=10m
答:(1)下楼
(2)在这段时间内电梯运动的距离是10m.
分析:(1)根据图象判断开始2s内加速的方向即可;
(2)由图象知电梯运动分三段先加速后匀速最后减速,利用运动学公式分别求出三段位移求和.
点评:本题要能从图象中看出力的变化规律,受力分析后得出物体的运动规律,结合运动学公式求解,必要时可以画出运动草图
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一质量m=40kg的物体在水平推力F作用下,沿水平地面向右运动.已知F=100N,物体与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.2.物体经过某位置A的速度为v0=1.0m/s,此后物体再移动x=3.0m到达位置B.不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)物体的加速度大小;
(2)物体经过位置B的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m.整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成θ角.当θ=37°时,(g=9.8m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)绳子的拉力大小;
(2)该装置转动的角速度.

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一质量m=40kg的小孩站在竖直电梯内的体重计上.电梯从t=0时刻由静止开始启动,在0到7s内体重计示数F的变化如图所示.试问:
(1)小孩乘电梯是上楼还是下楼?简述理由;
(2)在这段时间内电梯运动的距离是多少?取g=10m/s2

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(1)小孩乘电梯是上楼还是下楼?简述理由.

(2)在这段时间内电梯运动的距离是多少?(g=10m/s2)

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(10分)旋转秋千是游乐园里常见的游乐项目,它有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上,每一座椅可坐一人。启动时,座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转飘游,如图甲所示,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m。整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成角。当θ =37°时,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)绳子的拉力大小;

(2)该装置转动的角速度。

 

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