Question

某同学利用DIS实验系统研究电梯的运动．在电梯中挂一重物，用力传感器测出悬绳的拉力．得到如图所示的F-t图象．
（1）分别说明三段运动的性质：
A：______．
B：______．
C：______．
（2）重物的质量约为______kg．
（3）若电梯是由静止开始运动的，能判断电梯是在上楼还是下楼吗？为什么？
答：______．

Answer 1

解：（1）（2）电梯的加速度与重物的加速度相同，通过图象可知，B段做匀速直线运动，F=mg，知m=3kg．根据牛顿第二定律知，A段，拉力先增大后减小，整个过程中拉力大于重力，知加速度方向方向向上，与速度方向相同，加速度先增大，后减小，做加速运动．C段，拉力先小于重力，拉力先减小后增大，则加速度先增大后减小，加速度方向向下，与速度反向，做减速运动．
（3）若电梯是由静止开始运动的，因为A段加速度方向向上，知向上做加速运动．
故答案为；（1）A：加速度先增大后减少的加速运动．
B：匀速运动．
C：加速度先增大后减少的减速运动．
（2）3．
（3）能．A段超重，加速度向上，又是由静止开始运动的，因此是加速向上运动，是上楼．
分析：根据物体的受力，通过比较重力和拉力的大小关系，得出加速度的方向，通过加速度方向与速度方向的关系判断出物体的运动情况．
点评：解决本题的关键知道重物和电梯具有相同的加速度，通过重物的运动情况得知电梯的运动情况．