问题
计算题
(12分)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.质量为m=50 kg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17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10 m/s2,求:
(1)电梯启动和制动的加速度大小.
(2)电梯上升的总高度及该大楼的层高.
答案
(1)2 m/s2 2 m/s2 (2)54 m 3 m
(1)由图可知,第3 s内电梯加速度
由FN1-mg=ma1,可得:a1=2 m/s2
第30 s内电梯加速度
由mg-FN2=ma2,可得a2=2 m/s2.
(2)电梯上升的总高度
H=a1t12+
a2t22+a1t1·t匀
=×2×12 m+
×2×12 m+2×1×26 m
=54 m
故平均层高为h==
m=3 m.