竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体,它对地板的压力随时间变化的图象如图所示.若升降机从静止开始向上运动,g取10m/s2,求8s内升降机上升的高度?

◎ 题目

竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体,它对地板的压力随时间变化的图象如图所示.若升降机从静止开始向上运动,g取10m/s2,求8s内升降机上升的高度?
魔方格

◎ 答案

取升降机地板上的物体为研究对象,物体受力情况如右图所示.取向上为正方向.由牛顿第三定律可知,物体对地面的压力等于地面对物体的支持力,即F=FN

魔方格

在0~2s内,FN1=F1>mg,物体所受合外力竖直向上,所以物体向上做匀加速直线运动.
由牛顿第二定律得  FN1-mg=ma1
a1=
FN1-mg
m
=
1.5×103-100×10
100
m/s2
=5.0m/s2
所以物体的位移    x1=
1
2
a1
t21
=
1
2
×5.0×2.02m=10.0m

物体2s末的速度   v=a1t1=5.0×2.0m/s=10.0m/s③
在2~6s内,FN2=mg,物体所受合外力为零,所以物体向上做匀速直线运动,则
物体的位移        x2=vt2=10.0×4.0m=40.0m④
在6~8s内,FN3<mg,物体所受合外力方向竖直向下,所以物体向上做匀减速直线运动,初速度为v=10.0m/s.
由牛顿第二定律F3-mg=ma3
a3=
F3-mg
m
=
500-100×10
100
m/s2=-5.0m/s2

所以物体的位移     x3=vt3+
1
2
a3
t23
=10.0×2m+
1
2
×(-5.0)×2.02m
=10.0m⑥
所整个过程中物体位移x=x1+x2+x3=10.0m+40.0m+10.0m=60.0m⑦
答:8s内升降机上升的高度为60.0m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体,它对地板的压力随时间变化的图象如图所示.若升降机从静止开始向上运动,g取10m/s2,求8s内升降机上升的高度?…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐