【題目】電梯的簡化模型如圖1所示.考慮安全、舒適、省時等因素,電梯的加速度a是隨時間t變化的,已知電梯在t=0時由靜止開始上升,a﹣t圖象如圖2所示.電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg.忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2

(1)求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
(2)求電梯以最大速率上升時,拉力做功功率.

【答案】
(1)解;由牛頓第二定律,有:F﹣mg=ma

由a─t圖象可知,最大拉力F1和最小拉力F2對應(yīng)的加速度分別是:a1=1.0m/s2,a2=﹣1.0m/s2

則有:F1=m(g+a1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×104N

F2=m(g+a2)=2.0×103×(10﹣1.0)N=1.8×104N

答:電梯在上升過程中受到的最大拉力F1是2.2×104N,最小拉力F2是1.8×104N.


(2)解;由a﹣t圖象可知,11s~30s內(nèi)速率最大,其值等于0~11s內(nèi)a﹣t圖線下的面積,有:

υm=10m/s

此時電梯做勻速運動,拉力F等于重力mg,所求功率為:

P=Fυm=mgυm=2.0×103×10×10W=2.0×105W

答:電梯以最大速率上升時,拉力做功的功率P為2.0×105W;


【解析】(1)根據(jù)加速度時間圖像可知,最大加速度出現(xiàn)在一到十秒,拉力最小時出 現(xiàn)在加速度為-1時,根據(jù)牛頓第二運動定律。列式子求解。
(2)加速度時間圖像的面積代表物體速度的變化量。結(jié)合功率的公式求解即可。
【考點精析】通過靈活運用功率的計算與測量,掌握功率的計算: P = W/tW 表示功,單位是焦(J). t表示時間 ,單位是秒(s) P表示功率,單位是瓦特(W)1 W= 1 J/s即可以解答此題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,依次將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上,調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度.

如表是小華同學(xué)實驗時記錄的幾組數(shù)據(jù):

實驗次數(shù)

物距u/cm

像距v/cm

1

30

15

2

20

20

3

15

30

4

5

/


(1)第4次實驗時所成像的特點是?
(2)當(dāng)光屏上得到一個倒立縮小的實像時,保持透鏡的位置不變,要使屏上的像變大些,應(yīng)將蠟燭與透鏡怎樣操作?,將光屏與透鏡怎樣操作?
(3)第1次實驗時,小華將一近視眼鏡緊貼在凸透鏡的前面,要在光屏上再次得到清晰的像,應(yīng)將光屏向透鏡方向怎樣移動?

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【題目】一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上,從t=0時刻開始,受到如圖所示的水平外力作用,下列說法正確的是( )

A.第1 s末物體的速度為2m/s
B.第2s末外力做功的瞬時功率最大
C.第1 s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動量增加量之比為1:2
D.第1 s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動能增加量之比為4:5

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【題目】如圖,水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細圓環(huán),環(huán)面水平,圓環(huán)每單位長度的電阻為r,空間有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下;一長度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切,切點為棒的中點.棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運動,運動過程中棒與圓環(huán)接觸良好.下列說法正確的是( )

A.拉力的大小在運動過程中保持不變
B.棒通過整個圓環(huán)所用的時間為
C.棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為
D.棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中兩個相同的帶等量異號電荷的金屬小球A和B(均可看作點電荷),分別固定在兩處,兩球間靜電力大小為F.現(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸,再與B接觸,然后移開C,此時A,B間的靜電力大小變?yōu)椋?)
A.
B.
C.
D.

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【題目】為了安全,轎車中都裝有安全氣囊。當(dāng)發(fā)生劇烈碰撞時,安全氣囊啟動為駕駛員提供保護。關(guān)于安全氣囊的作用下列說法正確的是( 。

A.減小了駕駛員的動量變化量

B.增大了駕駛員的動量變化量

C.減小了駕駛員的動量變化率

D.減小了駕駛員受到撞擊力的沖量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC,∠A=30°,AC平行于光屏MN,與光屏的距離為L.棱鏡對紅光的折射率為n1 , 對紫光的折射率為n2 . 一束很細的白光由棱鏡的側(cè)面AB垂直射入,直接到達AC面并射出.畫出光路示意圖,并標(biāo)出紅光和紫光射在光屏上的位置,求紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離.

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【題目】如圖所示,運動員揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出.如果網(wǎng)球被拍子擊打前、后瞬間速度的大小分別為v1、v2 , v1與v2方向相反,且v2>v1 . 重力影響可忽略,則此過程中拍子對網(wǎng)球作用力的沖量( )

A.大小為m(v2+v1),方向與v1方向相同
B.大小為m(v2﹣v1),方向與v1方向相同
C.大小為m(v2+v1),方向與v2方向相同
D.大小為m(v2﹣v1),方向與v2方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一質(zhì)量m2=0.25kg的平頂小車,車頂右端放一質(zhì)量m3=0.2kg的小物體,小物體可視為質(zhì)點,與車頂之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,小車靜止在光滑的水平軌道上.現(xiàn)有一質(zhì)量m1=0.05kg的子彈以水平速度v0=12m/s射中小車左端,并留在車中.子彈與車相互作用時間很短.若使小物體不從車頂上滑落,g取10m/s2 . 求:
(1)最后物體與車的共同速度為多少?小車的最小長度應(yīng)為多少?
(2)小木塊在小車上滑行的時間.

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