题目
某电梯从3楼出发,下降至2楼略停后继续下降到1楼,随后又载人上升至2楼停下。请大致绘出该电梯在这段时间内的v-t图像。设向下为速度v坐标轴的正方向。
某电梯从3楼出发,下降至2楼略停后继续下降到1楼,随后又载人上升至2楼停下。请大致绘出该电梯在这段时间内的v-t图像。设向下为速度v坐标轴的正方向。
题目解答
答案
【答案】
见解析
【解析】
根据题干描述可得电梯从3楼到2楼过程中先加速,再匀速,再减速,从2楼到1楼过程也为先加速再匀速,再减速,载人后上升至2楼应该为反方向先加速再匀速,再减速,因此可以大致画出图像如下∶
解析
考查要点:本题主要考查学生对运动学中速度-时间图像的理解,以及将实际运动过程转化为v-t图像的能力。关键在于正确分解电梯运动阶段,并理解各阶段速度变化的规律。
解题核心思路:
- 分解运动过程:将电梯的运动分为下降(3→2→1楼)和上升(1→2楼)两个大阶段,每个阶段进一步拆解为加速、匀速、减速三个小阶段。
- 确定速度方向:题目规定向下为速度正方向,因此上升阶段速度为负。
- 绘制图像特征:加速阶段为斜直线(速度均匀变化),匀速阶段为水平直线(速度恒定),减速阶段为斜直线(速度均匀减小到零)。
破题关键点:
- 阶段转折点:注意电梯在每层楼的启动、停止时的速度变化。
- 方向转换:从下降转为上升时,速度方向改变,图像需从正区域过渡到负区域。
阶段一:3楼→2楼(下降)
- 加速阶段:电梯启动时速度从0逐渐增大(正方向)。
- 匀速阶段:达到一定速度后保持恒定。
- 减速阶段:接近2楼时速度逐渐减小到0。
阶段二:2楼→1楼(继续下降)
- 加速阶段:短暂停止后再次加速(速度从0增大)。
- 匀速阶段:保持匀速下降。
- 减速阶段:接近1楼时减速至0。
阶段三:1楼→2楼(上升)
- 加速阶段:电梯启动上升,速度从0逐渐变为负值。
- 匀速阶段:保持匀速上升。
- 减速阶段:接近2楼时减速至0。
图像特征:
- 斜率变化:加速阶段斜率恒定(正或负),匀速阶段斜率为0,减速阶段斜率与加速方向相反。
- 方向转换:上升阶段速度为负,图像位于时间轴下方。