题目内容
【题目】图1是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成,连接轿厢的两根缆绳非常靠近,轿厢空载时的重量是3100N,配重的重量为3000N.某次电梯载货物的重量是1000N,图2是电梯上升的x~t图线,0﹣4s的图线为顶点在原点、开口向上的抛物线,4﹣8s的图线为直线,不计缆绳重力和一切摩擦阻力,在此运动过程中,g取10m/s2 . 求:
(1)在0~4s之间轿厢的加速度多大?
(2)在t=4s时轿厢的速度多大?
(3)在4~8s之间缆绳1承受的拉力为多大?
【答案】
(1)解:在0~4s之间轿厢匀加速上升,由 可得,加速度a=1m/s2.
答:在0~4s之间轿厢的加速度为1m/s2;
(2)解:在t=4s时轿厢的速度,v=at=1×4m/s=4m/s.
答:在t=4s时轿厢的速度为4m/s;
(3)解:在4~8s之间轿厢匀速上升,对轿厢作受力分析:轿厢竖直向下受到自身重和载货重产生的压力,竖直向上受到配重拉力和电机(缆绳1)的拉力,
故满足G空+G货=F配+F1,
所以,F1=G空+G货﹣F配=3100N+1000N﹣3000N=1100N.
答:在4~8s之间缆绳1承受的拉力为1100N.
【解析】(1)根据匀变速直线运动位移时间关系求解在0~4s之间轿厢的加速度;(2)根据匀变速直线运动速度时间关系求解在t=4s时轿厢的速度;(3)根据共点力的平衡条件计算在4~8s之间缆绳1承受的拉力.
【考点精析】本题主要考查了匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系和S-t图象的相关知识点,需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值;s-t图像:①图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度;②图像是直线表示物体做匀速直线运动,图像是曲线则表示物体做变速运动;③图像与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边才能正确解答此题.