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20.一人乘电梯从底楼到顶楼,若从电梯启动时开始计时,18s末电梯到达顶楼停下,此过程中他对电梯地板的压力大小F与其重力大小G的比值随时间变化的图象如图所示,g取10m/s2,则底楼地板距顶楼地板的距离为(  )
A.36mB.40.5mC.42mD.45m

分析 根据牛顿第二定律求出头3秒内的加速度,同时求出3秒末的速度,再根据牛顿第二定律求出后3s内的加速度,根据速度时间公式求出后3s末的速度.根据运动学公式分别求出三段时间内的位移,从而得出上升的高度

解答 解:在前3s内,加速度为:a1=$\frac{F-mg}{m}$=1m/s2
3s末的速度为:v1=a1t1=1×3m/s=3m/s.
3-15s内,加速度为:a2=0
则5s末的速度为:v2=v1=3m/s.
在0~3s内的位移为:x1=$\frac{1}{2}$a1t12=4.5m
在3~15s内的位移为:x2=v1t2=3m/s×12s=36m
15~18s内的加速度为:a3=$\frac{F′-mg}{m}$=-1m/s2
18s末速度恰好减为0,位移为:x3=v2t3+$\frac{1}{2}$a3t32=4.5m
则在18s内上升的高度为:s=x1+x2+x3=45m
故选:D

点评 加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动,也可以根据运动求力

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