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2．電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示．考慮安全、舒適、省時(shí)等因素，電梯的加速度a是隨時(shí)間t變化的，已知電梯在t=0時(shí)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(guò)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(shí)，拉力做功功率．

分析 （1）由圖讀出電梯向上加速運(yùn)動(dòng)的最大加速度和減速運(yùn)動(dòng)的最大加速度大小，由牛頓第二定律求解最大拉力F1和最小拉力F2；
（2）運(yùn)用類比法可知，a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的“面積”等于速度變化量，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，此時(shí)電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F等于重力mg，由P=Fv求出拉力的功率．

解答 解；（1）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(duì)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
（2）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(shí)電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F等于重力mg，所求功率為：
P=Fυm=mg•υm=2.0×103×10×10W=2.0×105W
答：（1）電梯在上升過(guò)程中受到的最大拉力F1是2.2×104N，最小拉力F2是1.8×104N．
（2）電梯以最大速率上升時(shí)，拉力做功的功率P為2.0×105W；

點(diǎn)評(píng) 本題一要有基本的讀圖能力，并能根據(jù)加速度圖象分析電梯的運(yùn)動(dòng)情況；二要能運(yùn)用類比法，理解加速度圖象“面積”的物理意義，知道a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的“面積”等于速度變化量．

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

12．如圖甲所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員沿斜坡高速向下滑行，其速度-時(shí)間圖象如圖乙所示，則由圖象中AB段曲線可知，運(yùn)動(dòng)員在此過(guò)程中（　�。�
A．做曲線運(yùn)動(dòng)B．機(jī)械能守恒
C．所受力的合力不斷減小D．平均速度v＜vA+vB2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．賓館大門一般都裝有自動(dòng)門，當(dāng)人走到門前時(shí)，大門會(huì)自動(dòng)打開，自動(dòng)門能自動(dòng)開門是安裝了（　�。�
A．溫度傳感器B．紅外線傳感器C．生物傳感器D．壓力傳感器

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．兩個(gè)點(diǎn)電荷，在真空中相距為r時(shí)，庫(kù)侖力的大小為F．若它們的電荷量和距離都加倍，則庫(kù)侖力的大小變?yōu)椋ā　。?table class="qanwser">A．F2B．FC．2FD．4F

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

17．在如圖所示的圓錐擺中，已知繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng)，繩子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與豎直方向的夾角為θ，試求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．某小組探究伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)器材有：滑塊、斜面及粗糙程度可以改變的水平長(zhǎng)直木板，如圖甲所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，在水平長(zhǎng)直木板旁邊放上刻度尺，滑塊可以從斜面平穩(wěn)地滑行到水平長(zhǎng)直木板上．重力加速度為g，請(qǐng)完成下列填空：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使滑塊從同一位置由靜止?fàn)顟B(tài)滑下，研究滑塊在長(zhǎng)直木板上運(yùn)動(dòng)的距離．
（2）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)：長(zhǎng)直木板越光滑，滑塊在長(zhǎng)直木板上運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)．由此可得出的實(shí)驗(yàn)推論是當(dāng)長(zhǎng)直木板完全光滑時(shí)，滑塊將在長(zhǎng)直木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）圖乙是每隔△t時(shí)間曝光一次得到滑塊在某長(zhǎng)直木板上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的照片，測(cè)得滑塊之間的距離分別是s1、s2、s3、s4，由此可估算出滑塊與該長(zhǎng)直木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=s1+s2−s3−s44g△t2  （需要用s1、s2、s3、s4字符表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．硅光電池在無(wú)光照時(shí)不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓（硅光電池負(fù)極接高電勢(shì)點(diǎn)，正極接低電勢(shì)點(diǎn)），探究其在無(wú)光照時(shí)的反向伏安特性．圖中電壓表V1量程為3V，內(nèi)阻為6.0kΩ，電壓表V2量程為15V，內(nèi)阻約為30kΩ，R0為保護(hù)電阻，直流電源電動(dòng)勢(shì)E約為12V，內(nèi)阻不計(jì)．
（1）根據(jù)圖甲所示電路，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路．

（2）用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2．
①某次測(cè)量時(shí)，電壓表V1示數(shù)如圖丙，則U1=1.40V，可算出通過(guò)硅光電池的反向電流大小為2.30mA（計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．
②該小組測(cè)出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過(guò)的反向電流Ix（表中“-”表示反向），并在圖丁坐標(biāo)紙上建立Ix-Ux坐標(biāo)系，標(biāo)出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)．請(qǐng)你標(biāo)出余下的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，并繪出Ix-Ux圖線．
123456789
U1/V0.000.000.060.120.240.420.721.141.74
U2/V0.01.02.13.14.25.46.78.19.7
Ux/V0.0-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0
Ix/mA0.000.00-0.01-0.02-0.04-0.07-0.12-0.19-0.29
③由Ix-Ux圖線可知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時(shí)，Ix與Ux成非線性（填“線性”或“非線性”）關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑周定斜面上．放有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，A球的質(zhì)量為2m，B球的質(zhì)量為m，兩球之間用一輕桿相連，小球B距水平面的高度為h，輕桿的長(zhǎng)度為2h，兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．兩小球沿斜面加速下滑的過(guò)程中，桿上的作用力為零
B．整個(gè)過(guò)程中A球機(jī)械能守恒
C．B球下滑到斜面最低點(diǎn)的時(shí)間為√2hg
D．系統(tǒng)下滑的整個(gè)過(guò)程中桿對(duì)B球做的功為23mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均
為1.25cm，如果取g=10m/s2，那么：
（1）照相機(jī)的閃光頻率是20Hz；
（2）小球運(yùn)動(dòng)的初速度大小是0.75m/s；
（3）小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的豎直速度分量是1.25m/s．

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同步練習(xí)冊(cè)答案