(2014?江油市模拟)假设江油在不远的将来将要建造一栋摩天大楼,大楼中有...
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发布时间:2024-10-21 22:16
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时间:2024-10-21 22:43
解;(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=2.0m/s2,a2=-2.0m/s2
则
F1=m(g+a1)=2.0×103×(10+2.0)N=2.4×104N
F2=m(g+a2)=2.0×103×(10-2.0)N=1.6×104N
(2)面积法:通过类比可得,电梯的速度变化量等于第1s内a─t图线下的面积
△v1=1.0m/s
△v1=v1-v0
v0=0,v1=1.0m/s
同理可得,△v3=v3-v0=5.0m/s,
故第3s末的速率v3=5.0m/s ⑧
(3)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=(9+11)×22=20m/s
由动能定理,总功
W=Ek2-Ek1=12mυm2-0=12×2.0×103×202J=4.0×105J
答:
(1)电梯在上升过程中受到的最大拉力F1是2.4×104N,最小拉力F2是1.6×104N.
(2)电梯在第1s内的速度改变量△υ1是1m/s,第3s末的速率υ2是5m/s.
(3)在0─11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W是1.0×105J.