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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图像

题目详情
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图像如图2所示。电梯总质最m=2.0×10 3 kg,忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s 2 。求
(1)电梯在上升过程中受到的最大拉力F 1 和最小拉力F 2 ;   
(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图像求位移的方法。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图像,求电梯在第1s内的速度改变量△v 1 和第2s末的速率v 2
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率p;再求在0~11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。
▼优质解答
答案和解析
(1)根据牛顿运动定律
,代入数据得:
,代入数据得:
(2)面积法:

(3)最大速度
电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率 W
根据动能定理:在0~11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功

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