.一同学想研究电梯上升过程的运动规律.某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5
kg的砝码和一套便携式DIS实验系统,砝码悬挂在力传感器上.电梯从第一层开始启动,中间不间断,一直到最高层停止.在这个过程中,显示器上显示出的力随时间变化的关系如图所示.取重力加速度g=10 m/s2,根据图中的数据,求:
图3-6-14
(1)电梯在最初加速阶段的加速度a1与最后减速阶段的加速度a2的大小;
(2)电梯在3.0~13.0 s时间段内的速度v的大小;
(3)电梯在19.0 s内上升的高度H.
【解析】:根据牛顿第二定律得
(1)a1== m/s2=1.6 m/s2,
a2== m/s2=0.8 m/s2.
(2)v1=a1t1=1.6×3 m/s=4.8
m/s.
(3)H=a1t+v1t2+a2t=×1.6×32 m+4.8×10 m+×0.8×62 m=7.2 m+48 m+14.4 m
=69.6 m.