题目内容

如图2所示,某同学在竖直上升的升降机内研究升降机的运动规律.他在升降机的水平地板上安放了一台压力传感器(能及时准确显示压力大小),压力传感器上表面水平,上面放置一个质量为1kg的木块,在t=0时刻升降机从地面由静止开始上升,在t=10s时上升了H,并且速度恰好减为零.他根据记录的压力数据绘制了压力随时间变化的关系图象,如图3所示.请你根据题中所给条件和图象信息回答下列问题.(g取10m/s2
(1)题中所给的10s内升降机上升的高度H为多少?
(2)如果上升过程中某段时间内压力传感器显示的示数为零,那么该段时间内升降机是如何运动的?


见分析


【试题分析】
【解析】 (1)由图象可以看出升降机在0~2s内向上做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
F-mg=ma1 
解得              a1=2m/s2       
由运动学公式x1=a1,v=a1t1解得升降机在0~2s内上升的高度x1= 4m,第2s末速度v=4m/s;在2~6s内升降机做匀速运动x2=vt2=16m;在6~10s内升降机做匀减速运动x3=vt3=8m.
故升降机在10s内上升的总高度H=x1+x2+x3=28m.
(2)由于压力传感器示数为零,则木块处于完全失重状态,故升降机在该段时间内做加速度大小为g的匀减速运动.
练习册系列答案
相关题目
实验题
(1)电火花计时器使用交流电源,电压为220V.当电源的频率为50Hz时,打点计时器每隔
0.02
0.02
s打一个点,当交流电的频率为40Hz时,仍按50Hz计算,则测量的速度的数值比真实的速度数值
偏大
偏大
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(2)如图1所示,一个小球从D点竖直上抛到最高点A的频闪照片,不计空气阻力,则小球在D、B两点的速度之比vD:vB=
3:1
3:1
,B到 A的距离和D到B的距离之比xBA:xDB=
1:8
1:8

(3)如图2所示,某同学在“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T,测得相邻两点距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6,如图2所示.

用测得的物理量表示,A点处的瞬时速度大小v=
s3+s4
2T
s3+s4
2T
,加速度的大小a=
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9T2
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9T2

(4)某实验小组用如图3所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系.实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,读取指针指示的刻度数值L0;当弹簧下端挂一个50g的钩码,读取指针指示的刻度数值L1;弹簧下端挂两个50g的钩码,读取指针指示的刻度数值L2;…;挂6个50g的钩码时,读取指针指示的刻度数值L6.他们采用图象法处理实验数据:以刻度尺读数L为横坐标,以所挂钩码质量m为纵坐标,所画图象如图4所示.根据该图象可知,实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=
5.44
5.44
N/m;(结果保留3位数字)
在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学经历了以下实验步骤:
A.用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线,按一定标度作出两个力F1和F2的图1示,以F1、F2为邻边作平行四边形定则,求出F1、F2所夹的对角线表示的力F;
B.只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置O;
C.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧秤的示数;
D.在水平放置的木板上,垫一张白纸并用图钉固定,把橡皮筋的一端固定在板上A点,用两条细绳连接在橡皮筋的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O;
E.记下测力计的读数和细绳方向,按同一标度作出这个力的图示F′,比较合力F′和力F,看它们的大小和方向是否相等;
F.改变两测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,根据实验得出结论.
(1)将以上实验步骤按正确顺序排列,应为
DCABEF
DCABEF
(填选项前的字母).
(2)在物理学中跟力一样,运算时遵守平行四边形定则的物理量还有
位移、速度、加速度、电场强度等
位移、速度、加速度、电场强度等
(至少写出两个,要求写名称,不得用符号表示).
如图2所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s,其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.26cm,则小车运动的加速度计算表达式为a=
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
,加速度的大小是
0.64
0.64
m/s2,A点处瞬时速度的大小是
0.86
0.86
m/s(计算结果保留两位有效数字)

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