一同學(xué)住在21層高樓的頂樓.他想研究一下電梯上升的運(yùn)動過程.某天他乘電梯上樓時攜帶了一個質(zhì)量為4kg的重物和一個量程足夠大的臺秤,他將重物放在臺秤上,電梯從第l層開始啟動,一直運(yùn)動到第21層才停下.在這個過程中,他記錄了臺秤在不同時段內(nèi)的讀數(shù)如下表所示.
時間/s 臺秤示數(shù)/N
電梯啟動前 40.0
0~3.0 48.0
3.0~12.0 40.0
12.0~18.0 36.0
18.0末 40.0
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)(g=l0m/s2),求:
(1)電梯在最初加速階段的加速度大小a1
(2)最后減速階段的加速度大小a2;
(3)電梯在中間階段上升的速度大小v;
(4)該樓房平均每層樓的高度h.
分析:電梯先加速上升,然后勻速上升,最后減速上升;
人受重力和支持力,根據(jù)牛頓第二定律求解各段的加速度,然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解各段的位移和速度.
解答:解:(1)由表格數(shù)據(jù)得到人的重力為40N,故質(zhì)量為4kg;
0~3.0s,電梯加速上升,根據(jù)牛頓第二定律,有:
F-mg=ma1
解得
a1=
F
m
-g
=
48
4
-10=2m/s2

(2)12.0s~18.0s,電梯減速上升,根據(jù)牛頓第二定律,有:
mg-F=ma2
解得
a2=
40-36
4
=1m/s2

(3)勻速速度等于加速過程末速度,為:v=a1t1=2×3=6m/s;
(4)加速位移:h1=
v
2
t1=9m
;
勻速位移:h2=vt2=6×(12-3)=54m;
減速位移:h3=
v
2
t3=
6
2
×(18-12)=18m

故總位移為:h=9+54+18=81m
每層樓高:△h=
81m
20
=4.05m

答:(1)電梯在最初加速階段的加速度大小為2m/s2;
(2)最后減速階段的加速度大小為1m/s2
(3)電梯在中間階段上升的速度大小為6m/s;
(4)該樓房平均每層樓的高度為4.05m.
點(diǎn)評:本題主要考查了同學(xué)們根據(jù)運(yùn)動情況判斷受力情況及運(yùn)用牛頓第二定律解題的能力,難度適中.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年廣東省執(zhí)信中學(xué)高一上學(xué)期期末考試物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

一同學(xué)住在21層高樓的頂樓。他想研究一下電梯上升的運(yùn)動過程。某天他乘電梯上樓時攜帶了一個質(zhì)量為4kg的重物和一個量程足夠大的臺秤,他將重物放在臺秤上,電梯從第l層開始啟動,一直運(yùn)動到第21層才停下。在這個過程中,他記錄了臺秤在不同時段內(nèi)的讀數(shù)如下表所示。

時間/s
臺秤示數(shù)/N
電梯啟動前
40.0
0~3.0
48.0
3.0~12.0
40.0
12.0~18.0
36.0
18.0末
40.0
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)(g=l0m/s),求:
(1)電梯在最初加速階段的加速度大小a1
(2)最后減速階段的加速度大小a2
(3)電梯在中間階段上升的速度大小v;
(4)該樓房平均每層樓的高度 h.

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科目:高中物理 來源:2015屆廣東省高一上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一同學(xué)住在21層高樓的頂樓。他想研究一下電梯上升的運(yùn)動過程。某天他乘電梯上樓時攜帶了一個質(zhì)量為4kg的重物和一個量程足夠大的臺秤,他將重物放在臺秤上,電梯從第l層開始啟動,一直運(yùn)動到第21層才停下。在這個過程中,他記錄了臺秤在不同時段內(nèi)的讀數(shù)如下表所示。

時間/s

臺秤示數(shù)/N

電梯啟動前

40.0

0~3.0

48.0

3.0~12.0

40.0

12.0~18.0

36.0

18.0末

40.0

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)(g=l0m/s),求:

(1)電梯在最初加速階段的加速度大小a1

(2)最后減速階段的加速度大小a2;

(3)電梯在中間階段上升的速度大小v;

(4)該樓房平均每層樓的高度 h.

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一同學(xué)住在21層高樓的頂樓.他想研究一下電梯上升的運(yùn)動過程.某天他乘電梯上樓時攜帶了一個質(zhì)量為4kg的重物和一個量程足夠大的臺秤,他將重物放在臺秤上,電梯從第l層開始啟動,一直運(yùn)動到第21層才停下.在這個過程中,他記錄了臺秤在不同時段內(nèi)的讀數(shù)如下表所示.
時間/s 臺秤示數(shù)/N
電梯啟動前 40.0
0~3.0 48.0
3.0~12.0 40.0
12.0~18.0 36.0
18.0末 40.0
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)(g=l0m/s2),求:
(1)電梯在最初加速階段的加速度大小a1
(2)最后減速階段的加速度大小a2
(3)電梯在中間階段上升的速度大小v;
(4)該樓房平均每層樓的高度h.

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年廣州市荔灣區(qū)執(zhí)信中學(xué)高一(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

一同學(xué)住在21層高樓的頂樓.他想研究一下電梯上升的運(yùn)動過程.某天他乘電梯上樓時攜帶了一個質(zhì)量為4kg的重物和一個量程足夠大的臺秤,他將重物放在臺秤上,電梯從第l層開始啟動,一直運(yùn)動到第21層才停下.在這個過程中,他記錄了臺秤在不同時段內(nèi)的讀數(shù)如下表所示.
時間/s臺秤示數(shù)/N
電梯啟動前40.0
0~3.048.0
3.0~12.040.0
12.0~18.036.0
18.0末40.0
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)(g=l0m/s2),求:
(1)電梯在最初加速階段的加速度大小a1
(2)最后減速階段的加速度大小a2;
(3)電梯在中間階段上升的速度大小v;
(4)該樓房平均每層樓的高度h.

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