为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验:一质量为m=50kg的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从
问题描述:
为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验:一质量为m=50kg的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况,并作出了如图所示的图象,已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层(g取10m/s2).
求:(1)电梯启动和制动时的加速度大小;
(2)该大楼的层高.
答
(1)对于启动状态有:
F1-mg=mα1得α1=2m/s2
对于制动状态有:mg-F3=mα3
得α3=2m/s2
即电梯启动时的加速度大小为2m/s2,制动时加速度大小也为2m/s2.
(2)电梯匀速运动的速度v=a1t1=2×1=2m/s
从图中读得,电梯运动的总时间t=28s,电梯匀速上升的时间t2=26s,加速运动时间为t1=1s,减速上升时间也为t3=1s.
所以总位移S=vt2+
(t1+t3)=54mv 2
层高h=
=S 18
=3m54 18
即该大楼的层高为3m.