题目内容
一个质量为50kg的人乘电梯竖直向上运行,如图为电梯的速度-时间图象.(g 取10m/s2)求:
(1)电梯在0~6s内上升的高度.
(2)在0~2s,2s~5s,5s~6s三个阶段,人对电梯地板的压力分别为多大?
解:(1)由速度时间图象的面积可以求出位移为h=
×(3+6)×2=9m;
即电梯在0~6s内上升的高度为9m.
(2)0~2s:a1=
=1m/s2(方向竖直向上)
由F-mg=ma1可得F=550N,由牛顿第三定律可知,人对地板的压力F′大小为550N;
2s~5s:匀速直线运动 F=mg=500N;
5s~6s:a2=
m/s2=-2m/s2(方向竖直向下)
由F-mg=ma2可得F=400N,由牛顿第三定律可知,人对地板的压力F′大小也为400N;
因而在0~2s、2s~5s、5s~6s这三个阶段,人对电梯地板的压力分别为550N、500N、400N.
分析:(1)速度-时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度,则根据图象可知人的运动分为加速、匀速和减速三个过程,运用v-t图线与时间轴包围的面积等于位移,直接求出高度;
(2)分别求出三个阶段中人的加速度,根据牛顿第二定律列式求解.
点评:求解位移有多种方法,可以根据运动学公式分别求出三段位移,也可以直接根据图象的面积求解,要能灵活选择方法,关键是对每种方法都要熟悉,才能选择较为简洁的方法;人对地面的压力关键要求出加速度,对物体受力分析后运用牛顿第二定律求解!
即电梯在0~6s内上升的高度为9m.
(2)0~2s:a1=
由F-mg=ma1可得F=550N,由牛顿第三定律可知,人对地板的压力F′大小为550N;
2s~5s:匀速直线运动 F=mg=500N;
5s~6s:a2=
由F-mg=ma2可得F=400N,由牛顿第三定律可知,人对地板的压力F′大小也为400N;
因而在0~2s、2s~5s、5s~6s这三个阶段,人对电梯地板的压力分别为550N、500N、400N.
分析:(1)速度-时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度,则根据图象可知人的运动分为加速、匀速和减速三个过程,运用v-t图线与时间轴包围的面积等于位移,直接求出高度;
(2)分别求出三个阶段中人的加速度,根据牛顿第二定律列式求解.
点评:求解位移有多种方法,可以根据运动学公式分别求出三段位移,也可以直接根据图象的面积求解,要能灵活选择方法,关键是对每种方法都要熟悉,才能选择较为简洁的方法;人对地面的压力关键要求出加速度,对物体受力分析后运用牛顿第二定律求解!
练习册系列答案
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一个质量为50kg的人,站在电梯中的台秤上,当电梯以2m/s2的加速度上升时,下列说法正确的是
(g取10m/s2)( )
(g取10m/s2)( )
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