【題目】一質(zhì)量為的小孩在電梯內(nèi)的體重計上,電梯從時刻由靜止開始上升,在0到內(nèi)體重計示數(shù)的變化如圖所示。求在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少?取重力加速度

【答案】9m

【解析】

試題分析:由圖可知,在t=0到t1=2s的時間內(nèi),體重計的示數(shù)大于mg,故電梯應做向上的加速運動。

設在這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為f1,電梯及小孩的加速度為a1,

根據(jù)牛頓第二定律,得:f1-mg=ma1

在這段時間內(nèi)電梯上升的高度

在t1到t=t2=5s的時間內(nèi),體重計的示數(shù)等于mg,

故電梯應做勻速上升運動,速度為t1時刻的電梯的速度,即v1=a1t1

在這段時間內(nèi)電梯上升的高度h1=v1t2

在t2到t=t3=6s的時間內(nèi),體重計的示數(shù)小于mg,故電梯應做減速上升運動。

設這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為f2,電梯及小孩的加速度為a2,

由牛頓第二定律,得:mg-f2=ma2

在這段時間內(nèi)電梯上升的高度

電梯上升的總高度h=h1+h2+h3

由以上各式,利用牛頓第三定律和題文及題圖中的數(shù)據(jù),解得h=9m

練習冊系列答案
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1若要小球能做完整的圓周運動,對小球過最高點的速度有何要求?用題中給出的字母表示

2請根據(jù)題目及圖像中的條件求出小球質(zhì)量m的值。g取10 m/s2

3求小球從圖中a點所示狀態(tài)到圖中b點所示狀態(tài)的過程中,外界對此系統(tǒng)做的功。

4當小球達到圖乙中b點所示狀態(tài)時,立刻停止能量輸入。之后的運動過程中,在繩中拉力達到最大值的位置,輕繩繃斷,求繃斷瞬間繩中拉力的大小。

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