如图甲所示,竖直升降电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上,电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线;图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下电脑
题型:不详难度:来源:
如图甲所示,竖直升降电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上,电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线;图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下电脑获得的F-t图线,下列由图线分析电梯运动的结论中正确的是( )A.由图线K可知,当时电梯一定处于匀加速上升状态 | B.由图线L可知,当时电梯的加速度大小一定等于g | C.由图线M可知,当时电梯一定处于静止状态 | D.由图线N可知,当时电梯加速度的方向一定先向上后向下 |
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答案
A、由图线K可知,物体对P的压力大于物体的重力,且逐渐增大,则支持力大于重力,且逐渐增大,根据牛顿第二定律知,加速度方向竖直向上,且逐渐增大,电梯加速度方向竖直向上,且在变化.故A错误. B、由图线L可知,支持力的大小等于2mg,根据牛顿第二定律得,F-mg=ma,解得a=g,方向竖直向上.故B正确. C、由图线M可知,支持力等于重力,知电梯可能处于静止,可能处于匀速直线运动状态.故C错误. D、由图线N可知,支持力的大小先大于mg再小于mg,根据牛顿第二定律知,加速度的方向先向上,再向下.故D正确. 故选BD. |
举一反三
如图所示,质量为m的小球与轻弹簧和轻绳相连处于静止,弹簧处于水平状态,劲度系数为k;轻绳与竖直墙壁的夹角θ=45°,重力加速度为g. (1)求弹簧的伸长量△x; (2)现烧断轻绳,求轻绳烧断瞬间小球的加速度.
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如图所示,光滑斜面倾角θ=30°,一小球从距斜面底端O点正上方高度h=5m处由静止下落,小滑块从斜面上的P点由静止沿斜面下滑,若小球和滑块同时开始运动并在O点相遇,不计空气阻力,g取10m/s2.求OP之间的距离L.
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游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到,己知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,(不计人和吊篮的大小及重物的质量).问: (1)接住前重物下落运动的时间t=? (2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=? (3)乙同学在最低点处对地板的压力FN=?
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某次进行舰地导弹试射演练时,某种型号导弹可以从军舰发射架上无初速启动,利用自己发动机推力,借助弹翼受空气的侧向作用力(垂直运动方向),以30°仰角向前上方匀加速直线运动,加速度20m/s2,5s后到达预定高度,通过遥控制导,使其突然保持原来速率变为水平飞行,接着关闭发动机停止主动力,只保留很小辅助动力抵消空气阻力,弹体以近似平抛运动落向海岛既定目标(假设目标与军舰在同一水平面上).已知该导弹质量20千克,飞行过程质量变化很小,加速运行时空气阻力为重力的0.2倍,g取10m/s2.则 (1)加速阶段空气对弹翼的侧向作用力多大?发动机推力多大? (2)导弹从发射到着地总水平射程多大? (3)加速阶段发动机动力做了多少功?导弹着地爆炸前具有多大动能?
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摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.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)类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由υ─t图象求位移的方法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图2所示a─t图象,求电梯在第1s内的速度改变量△υ1和第2s末的速率υ2.
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