一电梯,启动时匀加速上升,加速度为2m/s2,制动时匀减速上升,加速度为-1m/s2,楼高52m.求:
⑴若上升的最大速度为6m/s,电梯升到楼顶的最短时间是多少?
⑵如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用时间为16s.上升的最大速度是多少?[8]
(1)t=13.17s
(2)上升的最大速度是4m/s
(1)设电梯作匀加速上升的末速为v,电梯升到楼顶的总时间为t,则加速运动过程上升的位移为:
, ①
减速运动过程上升的位移为:
, ②
匀速上升的位移为:
, ③
由题意知:
, ④
解①、②、③、④式得:
, ⑤
从⑤式知,当,即
=8.3m/s时,t 最短;而电梯上升的最大速度为6m/s,所以电梯升到楼顶的最短时间为
=6m/s时,代入⑤式可得t=13.17s。
(2) 如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用时间为16s,代入⑤式可得v =4m/s(v =17.3m/s,不合题意舍去),故电梯上升的最大速度是4m/s。