1、选择题 某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯.行程超过百米.电梯的简化模型如下所示.电梯的加速度a随时间t变化的.已知电梯在t=0时由静止开始上升,a一t图象如图2所示.电梯总质最m=2.0x103kg.忽略一切阻力.重力加速度g取10m/s2.求
(1)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v-t图象求位移的方法.请你借鉴此方法,对比加速度的和速度的定义,根据图2所示a-t图象,求电梯在第1s内的速度改变量△v1和第2s末的速率v2;
(3)电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率p;
(4)求在0~11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功w.
参考答案: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=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)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
△υ1=0.50m/s
同理可得,△υ2=υ2-υ0=1.5m/s
υ0=0,第2s末的速率υ2=1.5m/s
(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=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
(4)由动能定理,总功
W=Ek2-Ek1=12mυm2-0=12×2.0×103×102J=1.0×105J
答:
(1)电梯在上升过程中受到的最大拉力F1是2.2×104N,最小拉力F2是1.8×104N.
(2)电梯在第1s内的速度改变量△υ1是0.50m/s,第2s末的速率υ2是1.5m/s.
(3)电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P为2.0×105W;
(4)在0─11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W是1.0×105J.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 目前我国动车组在广泛使用。假设动车轨道为直线,动车制动时的阻力为重力的0.1倍。(g=10m/s2)
(1)如果动车司机发现前方450m处有故障车停车,要使动车不发生追尾,则动车运行速度不能超过多少?(不考虑反应时间)
(2)如果动车运行的速度为252km/h,当动车司机前方2464m处有故障车停车,经反应后制动减速,为了确保列车不发生追尾,问动车司机反应时间不得超过多少?
参考答案:(1)30m/s?(2)0.2s
本题解析:(1)动车所受阻力
减速的加速度
由
,可得
?
(2)
设反应时间为t,反应时间内位移为
,减速位移为
?
?
?
可得
?
点评:灵活的应用匀变速直线运动的规律是接答本题的关键。
本题难度:简单
4、选择题 在升降机内,一个人站在台秤上,当升降机运动时,此人发现台秤的示数是自身重力的1.2倍,则升降机的运动可能是(?)
A.以0.2g的加速度减速下降
B.以0.2g的加速度加速上升
C.以1.2g的加速度减速下降
D.以1.2g的加速度加速上升
参考答案:AB
本题解析:该同学处于超重状态,加速度向上,所以升降机加速上升或者减速下降,根据N-mg=ma,所以a=0.2g,故升降机以0.2g的加速度加速上升,或者升降机以0.2g的加速度减速下降,AB正确
点评:难度较小,明确加速度方向,能想到加速和减速两种情况是本题所要考查的
本题难度:简单
5、选择题 一斜面固定在水平面上,在斜面顶端有一长木板,木板与斜面之间的动摩擦因数为?,木板上固定一轻质弹簧测力计,弹簧测力计下面连接一个光滑的小球,如图所示,当木板固定时,弹簧测力计示数为 F1,现由静止释放后,木板沿斜面下滑, 稳定时弹簧测力计的示数为 F2,若斜面的高为h,底边长为 d,则下列说法正确的是

A.稳定后弹簧仍处于伸长状态
B.稳定后弹簧一定处于压缩状态
C.
D.
参考答案:AD
本题解析:平衡时,对小球分析F1=mgsinθ;木板运动后稳定时,对整体分析有:a=gsinθ-μgcosθ;则a<gsinθ,根据牛顿第二定律得知,弹簧对小球的弹力应沿斜面向上,弹簧处于拉伸状态.对小球有mgsinθ-F2=ma而tanθ=
;联立以上各式计算可得
.故AD正确.
本题难度:一般