乘客隨自動扶梯由底端勻速上升至頂端的過程中,乘客的重力勢能 ,機械能 .為了節能,在扶梯底...
問題詳情:
乘客隨自動扶梯由底端勻速上升至頂端的過程中,乘客的重力勢能 ,機械能 .為了節能,在扶梯底端前1.5m安裝了圖1所示紅外系統:乘客通過時,紅外感測開關被觸發,扶梯啟動,同時計時器開始計時,若在設定時間t內無乘客通過,扶梯將停止執行,已知扶梯長10m,從啟動到勻速執行的v﹣t圖象如圖2所示,若乘客步行速度在0.5m/s~1.5m/s之間,為確保安全,設定時間t應至少為 s.
【回答】
【考點】動能和勢能的大小變化;速度公式及其應用.
【分析】(1)動能大小的影響因素:質量和速度.質量越大,速度越大,動能越大.重力勢能大小的影響因素:質量和高度.質量越大,高度越高,重力勢能越大.機械能=動能+勢能.
(2)知道扶梯的長度和紅外系統的安裝位置,以乘客的速度和扶梯的速度計算時間即可;
【解答】解:乘客乘超市的自動扶梯勻速上升的過程中,乘客的質量不變,速度不變,動能不變;高度增大,重力勢能增大;機械能=動能+重力勢能,動能不變,重力勢能增大,所以機械能增大.
扶梯底端前1.5m安裝了圖1所示紅外系統,為確保安全,速度最慢的人也能安全乘坐扶梯到頂端;
人步行的最小速度是0.5m/s,此時人從紅外杆走到扶梯所用的時間:
t1===3s,
據圖2可知,1s後扶梯勻速運動的速度是0.5m/s,
由圖1可知扶梯的長度10m,故扶梯勻速運動的時間為:
t2===20s;
故整個過程的總時間:t=t1+t2=3s+20s=23s;即設定時間t應至少為23s.
故*為:增大;增大;23;
知識點:功和機械能 單元測試
題型:填空題
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