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学校物理探究小组研究某大厦电梯运动时描绘出电梯某次运动的v-t图象(如图).请根据图象回答下列问题.求:
(1)电梯在0~4s内的加速度大小;
(2)电梯在10~12s内的位移大小;
(3)电梯在整个运动过程中上升高度.
分析:(1)速度图象的斜率等于加速度,即可由数学知识求出电梯运动的加速度;
(2)、(3)速度图象与时间轴围成的面积代表物体位移的大小.运用几何知识求出即可.
解答:解:(1)电梯在0~4s内的加速度大小 a=
△v
△t
=
6-0
4-0
m/s2=1.5m/s2

(2)电梯在10~12s内的位移大小与10~12s内三角形所围成的面积相等,则得:x=
1
2
×(12-10)×6m=6m

(3)电梯在整个运动过程中上升高度与整个运动过程图线所围成的面积相等:h=
1
2
×(6+12)×6m=54m

答:
(1)电梯在0~4s内的加速度大小是1.5m/s2
(2)电梯在10~12s内的位移大小是6m;
(3)电梯在整个运动过程中上升高度是54m.
点评:解决本题关键掌握速度图象的两个物理意义:斜率等于加速度、面积表示位移,即可轻松解答.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(一)某学校物理兴趣小组,利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,光控实验板上有带刻度的竖直板、小球、光控门和配套的速度显示器,速度显示器能显示出小球通过光控门的速度.现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究.另配有器材:多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等.实验步骤如下:
①如图甲所示,将光控板竖直固定,连好电路;
②在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B,并测出两者距离h1
③接通光控电源,使小球从A处由静止释放,读出小球通过B时的速度值vB1
④其它条件不变,调节光控门B的位置,测出h2、h3…,读出对应的vB2、vB3….
⑤将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组探究,得出结论.

在数据分析过程中,小组同学先得出了vB-h图象,继而又得出vB2-h图象,如图丙、丁所示:
请根据图象回答下列问题:
(1)小明同学在得出vB-h图象后,为什么还要作出vB2-h图象?
先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.

(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,你能否得出重力加速度g,如果能,请简述方法.
能,根据需要验证的方程mgh=
1
2
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g,所以g=
1
2
k
能,根据需要验证的方程mgh=
1
2
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g,所以g=
1
2
k

(二).在“研究匀变速直线运动”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通过计数点时的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了算出加速度,合理的方法是
C
C

A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=
△v
△t
算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角α,由公式a=tan α算出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上间隔较远的两点所对应的速度,用公式a=
△v
△t
算出加速度
D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(18分)(1)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,有一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5 cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________(用L、g表示),其值为__________ m/s;小球在b点的速度大小为__________ m/s。(取g=10 m/s2,计算结果全部取2位有效数字),

(2)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。

①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。

实验序号

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

②通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测Fω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。

③在证实了Fω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F r的结论,你认为他们的依据是___________________________________________________________。

④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=2r,其中比例系数k的大小为__________。(计算结果取2位有效数字)

 

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科目:高中物理 来源:2010年广东省梅州市高三10月月考(理综)物理部分 题型:实验题

(18分)(1)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,有一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5 cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________(用L、g表示),其值为__________ m/s;小球在b点的速度大小为__________ m/s。(取g=10 m/s2,计算结果全部取2位有效数字),

(2)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。

①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。

实验序号

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

②通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测Fω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。

③在证实了Fω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F r的结论,你认为他们的依据是___________________________________________________________。

④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=2r,其中比例系数k的大小为__________。(计算结果取2位有效数字)

 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

某校高一“物理探究小组”学生想了解学校科教楼内电梯运行的大致规律,设计了一个利用称体重的磅秤来进行测量和研究的方案如下:

 
观察
次数
时刻
磅  秤
读数(N)
1
t1
449
2
t2
450
3
t3
450
4
t4
549
5
t5
550
6
t6
551
7
t7
551
    ①把磅秤平放在电梯的地板上,其中一人站在磅秤上,另外两位同学观察磅秤示数的变化情况,并记录电梯运行过程中不同时刻磅秤的示数。
将两位同学随机记录的7个数据列表.由于不知记录时刻的 
先后,故表格数据按从小到大的次序排列,并相应标明t1
t2……t7。(记录时电梯作平稳运动)
    ③对实验数据进行分析研究,了解电梯的运行情况,并粗略测
定电梯的加速度。
    思考回答下列问题:
    (1)在测量过程中该学生所受的重力将__________(填“变大”、 
“变小”、“不变”)
    (2)如果先记录到的是较小的示数,后记录到的是较大的示数,
则记录时电梯相应的运动可能是  (    )
        A.先加速下降后减速下降      
        B.先减速下降后匀速下降
     C.先匀速上升后减速上升      
            D.先减速上升后加速上升
    (3)如果电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程,而两位同学记录的数据不知处于哪一运动阶段,则由记录数据推断此电梯加速度的可能值为(   )
        A.1.0m/s2   B.1.82m/s2       C.2.22m/s2       D.2.50m/s2
                      (4)由于每部电梯运行时加速度都是设定好的,如果要能测得该楼电梯的加速度,还
需要测量的物理量是______________.

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