分析 (1)由圖直接前35s內(nèi)最大的加速度.
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出各段時(shí)間內(nèi)電梯對(duì)人的支持力,再由牛頓第三定律人對(duì)電梯的壓力,即可畫出圖象.
(3)根據(jù)動(dòng)能定理求x=15m時(shí)電梯的速度.
解答 解:(1)由圖甲知,前35s內(nèi)電梯的最大加速度0.4m/s2.
(2)根據(jù)牛頓第二定律得:
0-5s內(nèi),有:N1-mg=ma1;得 N1=m(g+a1)=50×(10+0.2)=510N,由牛頓第三定律得知,人對(duì)電梯的壓力大小為510N,方向豎直向下,為負(fù)值.
5s-15s內(nèi),有:N2-mg=ma2;得 N2=mg+ma2,可知,加速度均勻減小,支持力減小,則人對(duì)電梯的壓力均勻減小,方向豎直向下,為負(fù)值.
15s-25s內(nèi),N3-mg=0,N3=500N,由牛頓第三定律得知,人對(duì)電梯的壓力大小為500N,方向豎直向下,為負(fù)值.
t=25s時(shí),有mg-N4=ma4;得N4=m(g-a4)=50×(10-0.4)N=480N,由牛頓第三定律得知,人對(duì)電梯的壓力大小為480N,方向豎直向下,為負(fù)值.
25-35s內(nèi),有:mg-N5=ma5;N5=mg-ma5,可知隨著加速度的減小,支持力均勻減小,則人對(duì)電梯的壓力均勻減小,方向豎直向下,為負(fù)值.
t=35s時(shí),N6-mg=0,N6=500N,由牛頓第三定律得知,人對(duì)電梯的壓力大小為500N,方向豎直向下,為負(fù)值.
畫出他對(duì)電梯地板壓力隨時(shí)間變化的圖象如圖.
(3)根據(jù)動(dòng)能定理得:W合=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
又W合=F合x=max,可知圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積再乘以m表示合力做功,由圖象可得:
W合=m$\frac{5+15}{2}×$0.2J=100J
則得:v=2m/s
答:
(1)前35s內(nèi)電梯的最大加速度0.4m/s2.
(2)如圖所示.
(3)x=15m時(shí)電梯的速度是2m/s.
點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要正確運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究支持力和壓力,知道a-x圖象的面積乘以質(zhì)量等于合力做功.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電源總功率變大 | B. | B燈變暗 | ||
C. | R1上消耗功率變小 | D. | 流過R的電流變大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | mA=mB | B. | mA=$\frac{{m}_{B}}{2}$ | C. | mA=$\frac{{m}_{B}}{4}$ | D. | mA=$\frac{{m}_{B}}{8}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | v0=$\sqrt{gR}$ | |
B. | v0=$\sqrt{gRtanθ}$ | |
C. | 若v>v0,則路面對(duì)車輪產(chǎn)生的橫向摩擦力大小為m$\frac{{v}^{2}}{R}$cosθ-mgsinθ | |
D. | 若v>v0,則路面對(duì)車輪產(chǎn)生的橫向摩擦力大小為mgsinθ-m$\frac{{v}^{2}}{R}$cosθ |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 球的機(jī)械能守恒 | |
B. | 球的動(dòng)能先增大后減小,機(jī)械能一直增加 | |
C. | 球脫離彈簧時(shí)彈簧的長度小于原長 | |
D. | 球在剛脫離彈簧時(shí)動(dòng)能最大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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