16.小勇上課時(shí)聽老師講“人們乘電梯時(shí),人對(duì)電梯地面壓力大小不一定等于人受到的重力”,于是他找來壓力計(jì)在電梯內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖1所示),小勇記錄電梯從1樓啟動(dòng)到7樓停止過程他對(duì)壓力計(jì)的壓力與時(shí)間的F-t圖象(如圖2所示),同時(shí)從電梯管理電腦里調(diào)用了電梯運(yùn)行的v-t圖象(如圖3所示),已知1樓到7樓高度為18m,小勇與壓力計(jì)的接觸面積為400cm2

(1)小勇此次上樓平均速度;
(2)t2~10s過程中,小勇對(duì)壓力計(jì)的壓強(qiáng);
(3)在此次上樓過程中電梯克服小勇的重力做了多少功;
(4)結(jié)合我們對(duì)速度、功率的概念的理解,如果用加速度表示速度變化的快慢,加速度越大速度變化越快,加速度越小速度變化越慢,分析0~t1,t1~t2,t2~10s過程哪個(gè)時(shí)間段加速度最大(直接回答,不用寫過程)

分析 (1)根據(jù)圖3可知電梯運(yùn)行的時(shí)間,根據(jù)總路程除以總時(shí)間即可求出平均速度;
(2)根據(jù)圖2可知,t2~10s過程中,小勇對(duì)壓力計(jì)的壓力,然后根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出壓強(qiáng);
(3)先根據(jù)圖3和圖2讀出電梯勻速行駛時(shí),壓力計(jì)受到的壓力,即小勇受到的重力等于壓力,然后根據(jù)W=Gh可知克服重力做的功;
(4)根據(jù)加速度的定義并結(jié)合圖3可知那段時(shí)間內(nèi)加速度最大.

解答 解:
(1)根據(jù)圖3可知,小勇此次上樓所用的時(shí)間為10s,則平均速度:
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{18m}{10s}$=1.8m/s;
(2)根據(jù)圖2可知,在t2~10s過程中,小勇對(duì)壓力計(jì)的壓力為450N,則小勇對(duì)壓力計(jì)的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{450N}{400×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.125×104Pa;
(3)根據(jù)圖3可知,電梯在t1~t2時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),由圖2可知,壓力計(jì)受到的壓力為600N,即小勇受到的重力為600N;
則電梯克服小勇的重力做的功:
W=Gh=600N×18m=1.08×104J;
(4)因?yàn)榧铀俣缺硎舅俣茸兓目炻铀俣仍酱笏俣茸兓娇,加速度越小速度變化越慢,因此根?jù)圖象3可知,t2~10s內(nèi)速度變化最大,其次是0~t1內(nèi),t1~t2內(nèi)速度變化為零,因此t2~10s內(nèi),加速度最大;其次0~t1;t1~t2內(nèi)加速度為零.
答:(1)小勇此次上樓平均速度為1.8m/s;
(2)t2~10s過程中,小勇對(duì)壓力計(jì)的壓強(qiáng)為1.125×104Pa;
(3)在此次上樓過程中電梯克服小勇的重力做了1.08×104J的功;
(4)t2~10s過程中,加速度最大.

點(diǎn)評(píng) 此題考查了壓力及重力與壓力的區(qū)別,平均速度、壓強(qiáng)的計(jì)算以及對(duì)加速度概念的理解,雖然加速度是初中學(xué)生沒有接觸的內(nèi)容,但根據(jù)題中信息完全可以比較加速度的大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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