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高中物理典型问题:多过程问题(哈利法塔电梯!)

例题:(2017年浙江省名校协作体高考物理模拟)

19.哈利法塔是目前世界最高的建筑.游客乘坐世界最快观光电梯从地面开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达观景台只需45秒,运行的最大速度为18m/s.观景台上可以鸟瞰整个迪拜全景,可将棕榈岛、帆船酒店等尽收眼底,颇为壮观.一位游客用便携式拉力传感器测得在加速阶段质量为0.5kg的物体受到的竖直向上拉力为5.45N,若电梯加速、减速过程视为匀变速直线运动(g取10m/s2)求:

(1)求电梯加速阶段的加速度及加速运动的时间;

(2)若减速阶段与加速阶段的加速度大小相等,求观景台的高度;

(3)若电梯设计安装有辅助牵引系统,电梯出现故障,绳索牵引力突然消失,电梯从观景台处自由落体,为防止电梯落地引发人员伤亡,电梯启动辅助牵引装置使其减速,牵引力为重力3倍,下落过程所有阻力不计,则电梯自由下落最长多少时间必须启动辅助牵引装置?

参考答案:

分析:本题为学考难度,正确率较高!

(1)电梯加速阶段,由牛顿第二定律求加速度,由速度公式求时间.

(2)根据位移时间公式求匀加速和匀速运动的位移.由速度位移公式求位移,三个过程位移之和等于观景台的高度.

(3)所谓从电梯自由下落最长时间必须启动辅助牵引力装置,即电梯到地面速度刚好为0.根据牛顿第二定律和速度位移公式结合求解.

答卷展示:

(文章来源于高中物理课堂搜狐自媒体,如有不妥请联系我们。)

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