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匀变速直线运动规律的应用
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如图是某人在一次乘电梯向上运动的v-t图象．已知g=10m/s2，请根据图象回答下列问题．（1）请简要描述整个运动的加速度情况；（2）请计算整个运动的总位移有多大；（3）在电梯运动过程
网友投稿 2022-08-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图是某人在一次乘电梯向上运动的v-t图象．已知g=10m/s
2
，请根据图象回答下列问题．
（1）请简要描述整个运动的加速度情况；
（2）请计算整个运动的总位移有多大；
（3）在电梯运动过程中，将体重计放在电梯的水平地板上，人站在体重计上不动．已知人的质量是50kg，那么，在0～3s内体重计的示数应该是多少；
（4）若在第3s末，人从距电梯地板1.8m处自由释放一个小钢球，试计算小钢球经多长时间落到电梯的地板上．
◎ 答案
（1）速度图象的斜率等于物体的加速度，
故由速度图象可知物体在0～3s内做加速度a
1
=
△
v
1
△
t
1
=
3
3
=1m/s
2
故物体在0～3s内做初速度为0加速度为1m/s
2
有加速直线运动．
物体在3s～8s内速度保持不变，即做做匀速直线运动；
物体在8s～10s内做加速度a
2
=
△
v
2
△
t
2
=
-3
2
=-1.5m/s
2
负号表示物体做匀减速直线运动．
（2）由于速度v＞0，故人始终向上运动，
根据速度时间图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，可知整个运动的总位移
x
总
=
1
2
（5+10）×3=
1
2
×（5+10）×3=22.5m
（3）在0～3s对人进行受力分析如图：
据牛顿第二定律，有：
N-mg=ma
1
故人所受的支持力为
N=mg+ma
1
=550N，
故体重计示数为
N
g
=
550
g
=55kg．
（4）方法一：因球开始下落前球与电梯具有相同的速度，即小球相对于电梯静止，而小球开始下落后由于电梯仍做匀速直线运动，
所以以电梯做为参照系小钢球仍可看成自由落体运动．
由h=
1
2
gt
2
解得：t=0.6s
所以，小钢球经过0.6s落到电梯的地板上．
方法二：小球由静止释放后小相对于地面做竖直上抛运动，而电梯仍做匀速直线运动．
以小球为研究对象，则小球相对于地面的位移
x
1
=v
0
t-
1
2
gt
2
以电梯为研究对象，则电梯相对于地面的位移
x
2
=v
0
t
小球相对于电梯的位移
x=x
2
-x
1
=
1
2
g
t
2
=1.8
解得t=0.6s
故小球经过0.6s落到电梯的地板上．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图是某人在一次乘电梯向上运动的v-t图象．已知g=10m/s2，请根据图象回答下列问题．（1）请简要描述整个运动的加速度情况；（2）请计算整个运动的总位移有多大；（3）在电梯运动过程…”主要考查了你对 【匀变速直线运动规律的应用】，【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/233783.html
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