问题
计算题
一质量为m＝40kg的小孩在电梯内的体重计上，电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10m/s2。
答案
解：由图可知，在t＝0到t1＝2s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动。设在这段时间内体重计作用于小孩的力为f1，电梯及小孩的加速度为a1，根据牛顿第二定律，得：
f1－mg＝ma1
在这段时间内电梯上升的高度：h1＝
在t1到t＝t2＝5s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻的电梯的速度，即v1＝a1t1
在这段时间内电梯上升的高度：h2＝v1t2
在t2到t＝t3＝6s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做减速上升运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为f2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得：
mg－f2＝ma2
在这段时间内电梯上升的高度：h3＝
电梯上升的总高度：h＝h1＋h2＋h3
由以上各式，利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据，解得：h＝9m