Question

（2011?長寧區(qū)一模）某同學(xué)利用DIS研究電梯在豎直方向的運(yùn)動(dòng)．在電梯中掛一質(zhì)量為3kg的重物，用力傳感器測出懸繩的拉力F，得到如圖所示的F-t圖象．        
（1）根據(jù)圖象判斷電梯在不同時(shí)間段加速度、速度的變化 情況是：A時(shí)間段

加速度先增大后減小，速度變大

；B時(shí)間段

勻速運(yùn)動(dòng)

；C時(shí)間段

加速度先增大后減小，速度減小

．
（2）若電梯在t=0時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，請判斷電梯的運(yùn)動(dòng) 方向，并請敘述理由．

Answer 1

分析：（1）重物受兩個(gè)力，重力和細(xì)線的拉力，根據(jù)牛頓第二定律列式判斷加速度的變化情況，再結(jié)合速度和加速度的關(guān)系公式分析速度的變化情況；
（2）對(duì)重物受力分析，重力和細(xì)線的拉力，前5s，合力向上，加速度向上，向上加速運(yùn)動(dòng)；5s到15s內(nèi)合力為零，電梯勻速；15s到20s，合力向下，電梯減速．

解答：解：（1）A時(shí)間段：拉力大于重力，故合力向上且先變大后變小，根據(jù)牛頓第二定律，加速度先增大后減小，由于加速度與速度一直同方向，故速度不斷變大；
B時(shí)間段：合力為零，加速度為零，故電梯勻速上升；
C時(shí)間段：拉力小于重力，故合力向下且先變大后變小，根據(jù)牛頓第二定律，加速度先增大后減小，由于加速度與速度一直反方向，故速度不斷減��；
故答案為：加速度先增大后減小，速度變大；勻速運(yùn)動(dòng)；加速度先增大后減小，速度減�。�
（2）A段超重，加速度向上，又是由靜止開始運(yùn)動(dòng)的，因此是向上加速運(yùn)動(dòng)；
B段重力等于拉力，故向上勻速運(yùn)動(dòng)；
C段失重，故減速上升；
故電梯先加速上升，后勻速上升，最后減速上升．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是根據(jù)重物的受力情況，判斷出加速度變化的情況，最后結(jié)合初始條件得到電梯的運(yùn)動(dòng)情況．