10.某學(xué)習(xí)小組,為了研究電梯的運(yùn)行情況.利用傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在豎直方向運(yùn)行的電梯中,拉力的傳感器下方懸掛一重物,電梯從某樓層由靜止出發(fā),到另一樓層停止,途中有一階段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).傳感器的屏幕上顯示出傳感器受的拉力與時(shí)間的關(guān)系圖象,如圖所示.(重力加速度g=10m/s2
(1)說(shuō)明電梯在前2秒內(nèi)加速度、速度怎么變化,并判定電梯是上行還是下行.
(2)求電梯運(yùn)動(dòng)中加速度的最大值.
(3)求全過(guò)程拉力對(duì)重物的沖量.

分析 (1)由圖可知,前2s拉力大于重力,再由拉力的變化可知加速度的變化,根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系,可得速度的變化,由速度方向可知電梯的運(yùn)行方向.
(2)由勻速階段拉力等于重力可得電梯的質(zhì)量,又從圖中可得拉力的最大值,再由牛頓第二定律可得電梯的最大加速度.
(3)根據(jù)動(dòng)量定理求出全過(guò)程拉力的沖量.

解答 解:(1)在前2秒內(nèi)拉力大于重力,且拉力F先增大后減小,由牛頓第二定律有:F-mg=ma,
 所以加速度先增大再減小,由于加速度與速度方向始終相同,速度一直增大.電梯上行.  
(2)由N-t圖象,得:在2-9s的勻速運(yùn)動(dòng)階段,
mg=F=8.0N,
重物質(zhì)量:m=0.8kg.
加速上升的加速度最大時(shí)重物所受的拉力最大,F(xiàn)m=10.0N.
對(duì)重物,由牛頓第二定律:Fm-mg=mam,
代入數(shù)據(jù)解得最大加速度:${a}_{m}=2.5m/{s}^{2}$.
(3)全過(guò)程由動(dòng)量定理得:I-mgt=0      
I=mgt=8×11Ns═88Ns         
答:(1)加速度先增大再減小,速度一直增大,電梯上行;
(2)電梯運(yùn)動(dòng)中加速度的最大值為2.5m/s2;
(3)全過(guò)程拉力對(duì)重物的沖量為88Ns.

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)是結(jié)合給定的運(yùn)動(dòng)描述,從圖象得到拉力與重力的關(guān)系,重點(diǎn)要掌握的技能是圖象的識(shí)別.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.放在固定斜面上的滑塊A以加速度a1沿斜面勻加速下滑,如圖甲,在滑塊A上放一物體B,物體B始終與A保相對(duì)靜止,以加速度a2沿斜面勻加速下滑.如圖乙,在滑塊A上施加一豎直向下的恒力F,滑塊A以加速度a3沿斜面勻加速下滑,如圖丙,則( 。
A.a1=a2=a3B.a1=a2<a3C.a1<a2=a3D.a1<a2<a3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.一橫截面積為S的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸水平放置且固定不動(dòng),兩個(gè)活塞A和B將汽缸分隔為1、2兩氣室,活塞A和B均可在汽缸內(nèi)滑動(dòng),達(dá)到平衡時(shí)1、2兩氣室體積分別為V1和V2,壓強(qiáng)為P0,如圖所示.在室溫不變的條件下,緩慢推動(dòng)活塞A,使之向右移動(dòng)一段距離d后達(dá)到新的平衡,活塞移動(dòng)到達(dá)新的平衡后,則汽缸的氣室2內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為( 。
A.$\frac{{V}_{1}{p}_{2}}{{V}_{2}-Sd}$B.$\frac{{V}_{1}{p}_{2}}{{V}_{1}-Sd}$
C.$\frac{{p}_{0}{(V}_{1}{+V}_{2})}{{V}_{1}{+V}_{2}-Sd}$D.$\frac{{{(V}_{1}+V}_{2}+Sd{)p}_{1}}{{V}_{1}{+V}_{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.氣體分子的速率均呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律
B.從微觀(guān)角度看,氣體的壓強(qiáng)僅取決于氣體分子的密集程度
C.晶體熔化時(shí)要吸收熱量,但其分子的平均動(dòng)能仍保持不變
D.所有遵循能量守恒定律的熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀(guān)自然過(guò)程都是不可逆的
E.一滴油酸酒精溶液的體積除以它在水面上形成的油膜面積就是油酸分子的直徑

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷,發(fā)出的光以入射角θ照射到一塊平行玻璃磚A上,經(jīng)玻璃磚A后又照射到一塊金屬板B上,如圖則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.入射光經(jīng)玻璃磚A后會(huì)分成相互平行的三束光線(xiàn),從n=3直   接躍遷到基態(tài)發(fā)出的光經(jīng)玻璃磚A后的出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)    間的距離最小
B.在同一雙縫干涉裝置上,從n=3直接躍遷到基態(tài)發(fā)出的光形成的干涉條紋最窄
C.經(jīng)玻璃磚A后有些光子的能量將減小,但不會(huì)在玻璃磚的下表面發(fā)生全反射
D.若從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)放出的光子剛好能使金屬板B發(fā)生光電效應(yīng),則從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)放出的光子一定能使金屬板B發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射升空,實(shí)現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢(mèng)想.“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在距月球表面200km、周期127分鐘的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知月球半徑約為1700km,引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,忽略地球?qū)Α版隙鹨惶?hào)”的引力作用.由以下數(shù)據(jù)可以估算出的物理量有(  )
A.月球的平均密度B.月球表面的重力加速度
C.月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期D.月球與地球之間的距離

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2.一振動(dòng)周期為T(mén),位于x=0處的波源從平衡位置開(kāi)始沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v,關(guān)于在x=$\frac{5vT}{2}$處的質(zhì)點(diǎn)P,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期為T(mén),速度的最大值為v
B.若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向,則該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向
C.質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向
D.若某時(shí)刻波源在波谷,則質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,絕熱氣缸內(nèi)密閉一事實(shí)上質(zhì)量的理想氣體,絕熱活塞和鉤碼的總質(zhì)量為M=1kg,活塞與氣缸壁無(wú)摩擦且不漏氣.當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為27℃時(shí),活塞穩(wěn)定在距氣缸底部d0=30cm處.已知活塞橫截面積S=10cm2,外界大氣壓p0=1×105Pa,重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)給氣缸內(nèi)的電熱絲提供微弱電流,當(dāng)電熱絲緩慢放出10J的熱量時(shí),活塞緩慢往下移動(dòng)了d=5cm.求:
(1)此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度;
(2)此過(guò)程缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

①某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)得避光條(圖乙)的寬度d=5.40mm;
②實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平.實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t=1.5×10-2s,則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為(用游標(biāo)卡尺測(cè)量結(jié)果計(jì)算)3.6m/s.
③在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s和滑塊的質(zhì)量M(用文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示)
④本實(shí)驗(yàn),通過(guò)比較mgs和$\frac{1}{2}$(M+m)($\fracrcknexn{△t}$)2在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示),從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

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