一电梯,启动后匀加速上升,加速度为2m/s2,制动后匀减速上升,加速度大小为1m/s2,楼高54m.
(1)若上升的最大速度为6m/s,电梯上升到楼顶的时间是多少?
(2)如果电梯先加速上升,然后匀速上升最后减速上升至停止,全程共用时间为16.5s,上升的最大速度是多少?
(3)请用速度-时间图象描述第(2)问中的电梯的运动过程.
(1)电梯加速上升阶段:
时间t1==s=3s
上升高度x1==m=9m
电梯减速上升阶段:
时间t2==s=6s
上升高度x1==m=18m
电梯匀速上升的高度x3=54-9-18=27m
匀速上升时间t3==s=4.5s
电梯上升的总时间:t=t1+t2+t3=3s+6s+4.5s=13.5s
即电梯上升到楼顶的时间是13.5s.
(2)由上述分析可知:
加速阶段:x1==,时间t1==
减速阶段:x1==,时间t2===v
匀速阶段:x3=v(t-t1-t2)=v(t--v)=v(t-)
电梯上升的总高度:x=x1+x2+x3=++v(t-)
代入数值:54=++v(16.5-)
整理后:v2-22v+72=0
解得结果:v1=4m/s,v2=13m/s(舍去)
即电梯上升的最大速度是4m/s.
(3)速度图象如图所示
