问题详情:
乘客随自动扶梯由底端匀速上升至顶端的过程中,乘客的重力势能 ,机械能 .为了节能,在扶梯底端前1.5m安装了图1所示红外系统:乘客通过时,红外传感开关被触发,扶梯启动,同时计时器开始计时,若在设定时间t内无乘客通过,扶梯将停止运行,已知扶梯长10m,从启动到匀速运行的v﹣t图象如图2所示,若乘客步行速度在0.5m/s~1.5m/s之间,为确保安全,设定时间t应至少为 s.
【回答】
【考点】动能和势能的大小变化;速度公式及其应用.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度.质量越大,速度越大,动能越大.重力势能大小的影响因素:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.机械能=动能+势能.
(2)知道扶梯的长度和红外系统的安装位置,以乘客的速度和扶梯的速度计算时间即可;
【解答】解:乘客乘超市的自动扶梯匀速上升的过程中,乘客的质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大;机械能=动能+重力势能,动能不变,重力势能增大,所以机械能增大.
扶梯底端前1.5m安装了图1所示红外系统,为确保安全,速度最慢的人也能安全乘坐扶梯到顶端;
人步行的最小速度是0.5m/s,此时人从红外杆走到扶梯所用的时间:
t1===3s,
据图2可知,1s后扶梯匀速运动的速度是0.5m/s,
由图1可知扶梯的长度10m,故扶梯匀速运动的时间为:
t2===20s;
故整个过程的总时间:t=t1+t2=3s+20s=23s;即设定时间t应至少为23s.
故*为:增大;增大;23;
知识点:功和机械能 单元测试
题型:填空题