题目内容

一位同学家住25层的高楼上,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度.他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断的运行.最后停在最高层.在整个过程中.他记录了
台秤在不同时间段示数,记录的示数如下表所示;O一3.0s时间段内台秤的示数也是稳定的.(g取lOm/s2)
(1)电梯在O一3.Os时间段内台秤的示数应该是多少?
(2)根据测量的数据,计算该座楼房每一层的平均高度.
    时间(s)     台秤示数(kg)
    电梯启动前     5.O
    3.O~13.O     5.0
    13.0~19.O     4.6
    19.O以后     5.O
分析:(1)由表格的数据可以知道13s~19s内,台秤对人的支持力,由此可以求得加速度,进而由图象计算可知人的最大速度.由图象得到0~3s内加速度为,进而应用牛顿第二定律求得此时间内的支持力,等于台秤的示数.
(2)由v-t图象的面积表示位移,求出0~19s内位移,除以总层数就是每层高度
解答:解:(1)台秤示数即为人对台秤的压力,其大小等于台秤对人的支持力,故在13s~19s内,
a1=
mg-N
m
=
50-46
5
=0.8m/s2
.
最大速度:
vm=a1t═0.8×6=4.8m/s.
由图象可以知道:0~3s内加速度为:a2=
vm
t′
=
4.8
3
m/s2=1.6m/s2
.
称对人的支持力为N,又由牛顿第二定律:
N-mg=ma2
解得:
N=mg+ma2=58N
由牛顿第三定律知,人对称的压力为58N
则台秤的示数为5.8kg.
(2)由v-t图象的面积表示位移,则0~19s内位移:x=
(10+19)×4.8
2
=69.6m
.
每层楼高:
h=
x
24
=2.9m
.
答:(1)电梯启动后上升过程中,0~3.0s内台秤的读数5.8kg.
(2)该座楼房每一层的平均高度2.9m.
点评:重点一:对表格的识别,要能通过表格知道,台秤的示数就等于称对人的支持力.重点二:要会对v-t图象的性质熟练应用,其内容包括,起点,交点,斜率,面积表示位移等.
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