13. 图甲是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图,A、B是山上的两个位置,地形图上的$A_1$、$B_1$分别对应A、B位置,AC为垂直电梯通道,CB为水平隧道。某游客乘电梯从A位置到C位置,再通过隧道到达B位置。(g取10 N/kg)

(1)在图乙中画出电梯静止时,电梯内游客受力的示意图;
(2)电梯下行过程中,以(选填“地面”或“电梯”)为参照物,电梯内游客是静止的。已知CB段为100 m,游客在AC段和CB段经历的时间相等,则游客在AC段的平均速度(选填“大于”“等于”或“小于”)在CB段的平均速度;
(3)某游客的重力为500 N,从A位置到B位置的过程中,其重力做的功为 J。
(1)在图乙中画出电梯静止时,电梯内游客受力的示意图;
(2)电梯下行过程中,以(选填“地面”或“电梯”)为参照物,电梯内游客是静止的。已知CB段为100 m,游客在AC段和CB段经历的时间相等,则游客在AC段的平均速度(选填“大于”“等于”或“小于”)在CB段的平均速度;
(3)某游客的重力为500 N,从A位置到B位置的过程中,其重力做的功为 J。
答案
(2) 电梯,小于;(3) $\boldsymbol{4×10^4}$(或40000)。
解析
解:
(1) 在图乙游客的重心处,画出一条竖直向下的带箭头线段,标注为$G$(代表重力);同时从该重心处画出一条竖直向上、与重力线段长度相等的带箭头线段,标注为$F$(代表电梯对游客的支持力)。
(2) 电梯;小于
(3) 由等高线地形图可知,A点海拔为800m,B点海拔为720m,CB为水平隧道,因此游客竖直方向下落的高度$h=800\ \mathrm{m}-720\ \mathrm{m}=80\ \mathrm{m}$,CB段游客竖直方向无位移,重力不做功。
重力做的功:
$W=Gh=500\ \mathrm{N} × 80\ \mathrm{m}=4×10^4\ \mathrm{J}$
最终
(1) 在图乙游客的重心处,画出一条竖直向下的带箭头线段,标注为$G$(代表重力);同时从该重心处画出一条竖直向上、与重力线段长度相等的带箭头线段,标注为$F$(代表电梯对游客的支持力)。
(2) 电梯;小于
(3) 由等高线地形图可知,A点海拔为800m,B点海拔为720m,CB为水平隧道,因此游客竖直方向下落的高度$h=800\ \mathrm{m}-720\ \mathrm{m}=80\ \mathrm{m}$,CB段游客竖直方向无位移,重力不做功。
重力做的功:
$W=Gh=500\ \mathrm{N} × 80\ \mathrm{m}=4×10^4\ \mathrm{J}$
最终
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