小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得其体重为500N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止,得到台秤的示数

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得其体重为500N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示,取g=10m/s2.求:
(1)小明在0~2s内的加速度大小a1,并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态;
(2)在10s~11s内,台秤的示数F3
(3)小明运动的总位移x.
魔方格

◎ 答案

(1)由图象可知,在0~2s内,台秤对小明的支持力为:F1=450N
由牛顿第二定律定律有:mg-F1=ma1
解得:a1=1m/s2
加速度方向竖直向下,故小明处于失重状态 
(2)设在10s~11s内小明的加速度为a3,时间为t3,0~2s的时间为t1,则a1t1=a3t3
解得:a3=2m/s2
由牛顿第二定律定律有:F3-mg=ma3
解得:F3=600N
(3)0~2s内位移    x1=
1
2
a1
t21
=2m

2s~10s内位移   x2=a1t1t2=16m
10s~11s内位移  x3=
1
2
a3
t23
=1m

小明运动的总位移  x=x1+x2+x3=19m
答:(1)小明在0~2s内的加速度大小为1m/s2,在这段时间内小明处于失重状态;
(2)在10s~11s内,台秤的示数为600N;
(3)小明运动的总位移x为19m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得其体重为500N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止,得到台秤的示数…”主要考查了你对  【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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