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

◎ 题目

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
魔方格

◎ 答案

(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x=
1
2
at2
得,
电梯加速位移为:x1=
1
2
a1
t21
=2m    
由公式v=at得:
开始匀速运动的速度为:v1=a1
t 1
=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x=v0t+
1
2
at2
得;
减速运动的位移为:x3=v1t3-
1
2
a3
t23
=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.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【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。

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