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电梯的简化模型如图1所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变...

电梯的简化模型如图1所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图象如图2所示.电梯总质量m=2.0×103kg.忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2

1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2

2)求电梯以最大速率上升时,拉力做功功率

 

(1)2.2×104N;1.8×104N (2)2.0×105W 【解析】(1)由牛顿第二定律,有 F-mg=ma 由a─t图象可知,F1和F2对应的加速度分别是a1=1.0m/s2,a2=-1.0m/s2 则 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图象可知,11s~30s内速率最大,其值等于0~11s内a─t图线下的面积,有 υm=10m/s 此时电梯做匀速运动,拉力F等于重力mg,所求功率 P=Fυm=mg•υm=2.0×103×10×10W=2.0×105W  
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考点分析:
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如图所示甲、乙两物体运动的速度图象,由图可知乙物体运动的初速度是_____m/s, 加速度是____m/s2, 经__________________ s钟的时间,它们的速度大小相同。

 

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探究力对原来静止的物体做的功与物体获得速度的关系的实验装置如图所示。

(1)下列说法正确的是:

A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值

B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值

C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度

D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

 

(2)通过实验获得较科学的数据作出的Wv图象,应为图中的哪一个:

 

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用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验时接通电源,质量为m2的重物从高处由静止释放,质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点,图乙是实验中打出的一条纸带,A是打下的第1个点,量出计数点E、F、G到A点距离分別为d1、d2、d3,每相邻两计数点的计时间隔为T, 当地重力加速度为g。(以下所求物理量均用已知符号表达)

(1)在打点AF的过程中,系统动能的增加量= _______,系统重力势能的减少= _______,比较大小即可验证机械能守恒定律。

(2)某同学根据纸带算出打各计数点时纸带的速度,并作出图象如图丙所示,若图线的斜率=_____,即可验证机械能守恒定律。

 

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如图1所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图2所示.g=10m/s2sin37°=0.60cos37°=0.80.则( )

A. 物体的质量m=0.67kg

B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40

C. 物体上升过程的加速度大小a=10m/s2

D. 物体回到斜面底端时的动能Ek=10J

 

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某研究性小组利用速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律,并在计算机上得到了前4s内物体速度随时间变化的关系图象,如图所示,则下列说法正确的是

A. 物体在第1s末离出发点最远

B. 物体所受外力在前4s内做功为零

C. 物体所受外力前1s内做的功和后3s内做的功相同

D. 第1s内物体所受外力做功的平均功率为7.5W

 

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