https://xuexi.design/.
1、本网站所提供的信息,只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内,本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时,必须以善意且谨慎的态度行事;访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益,不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果,本网站不承担任何责任
5、本网站图片,文字之类版权,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
学习
电梯为高层建筑住户的出行提供巨大方便,但电梯安全运行也非常重要,为了减小电梯坠落事故对人造成的伤害,某同学提出了如下模型。A为轿厢包括里面的人总质量为,轿厢与电梯井侧壁作用力忽略不计,轿厢底部与下方的轻弹簧顶端距离为
,弹簧底部固定在特殊材料B上,B的质量忽略不计,B与电梯井底部距离为d(d未知),B与侧壁的最大静摩擦力为f(f未知),且滑动摩擦力等于最大静摩擦力。轿厢从高处由静止自由落体,压缩弹簧。当人承受的加速度达到9g时,B恰好和侧壁发生滑动。重力加速度为
,弹簧始终在弹性限度内,劲度系数
,不计空气阻力,求:
(1)f的值;
(2)若已知弹簧弹性势能,(x为弹簧形变量),求轿厢的最大速度
;
(3)在第(2)问中,求B开始运动到B静止下来所需要的时间t;当B停止后,轿厢在特殊装置作用下,逐渐静止下来。若B不能与底部碰撞,求d的最小值。
【答案】(1)105N;(2)21m/s;(3);2m
【知识点】牛顿第二定律的简单应用、弹簧类问题机械能转化的问题
【详解】(1)由题意可得
f-mg=ma
a=9g
解得
f=105N
(2)当弹簧弹力等于轿厢重力时,轿厢动能最大,设此时弹压缩量为x1,则
mg=kx1
由功能关系得
解得
(3)设当B刚滑动时,弹簧压缩量为x2,此时轿厢速度为v,由题意可得
f=kx2
当B滑动后,轿厢、弹簧和B一起做匀减速运动,设减速时间为t,经过距离d恰好减为0,得
v=at
v2=2ad
解得
d=2m