某同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后向上运动的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

发布时间:2020-08-08 17:30:08

某同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后向上运动的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,将重物放在台秤的托盘,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行,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内的示数,记录的数据如下表所示,但由于0~3.0s段的时间太短,他没有来得及将台秤的示数记录下来.假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的,(以竖直向上为正方向,g=10m/s2).如下表所示:
时间t/s台秤示数m/kg电梯启动前5.00~3.03.0~13.05.013.0~19.04.619.0以后5.0
求:(1)根据v-t图及表格测量的数据求电梯上升过程的最大速度?
(2)电梯启动后上升过程中,0~-3.0s内台秤的读数多大?
(3)根据表格测量的数据,计算该座楼房每一层的平均高度?

网友回答

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,

最大速度:
vm=a1t=4.8m/s
(2)由图象可以知道:0~3s内加速度为:

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
(3)由v-t图象的面积表示位移,则0~19s内位移:

每层楼高:

答:
(1)电梯上升过程的最大速度vm=4.8m/s
(2)电梯启动后上升过程中,0~3.0s内台秤的读数58N
(3)该座楼房每一层的平均高度2.9m
解析分析:(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.
(2)有图象得到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
(3)由由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

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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