Question

質量是60 kg的人站在升降機中的體重計上，當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數是多少?（g＝10 m/s²）?

(1)升降機勻速上升；?

(2)升降機以4 m/s²的加速度加速上升；?

(3)升降機以5 m/s²的加速度加速下降.?

 

Answer 1

【答案】

(1)600N   （2）840N    （3）300 N

【解析】人站在升降機中的體重計上受重力和支持力.

(1)當升降機勻速上升時，由平衡條件得 F_N－G＝0，所以，人受到的支持力F_N＝G＝mg＝60×10 N＝600 N.根據牛頓第三定律，人對體重計的壓力即體重計的示數為600 N.

(2)當升降機以4 m/s²的加速度加速上升時，根據牛頓第二定律F_N－G＝ma，F_N＝G＋ma＝ｍ（g＋a）＝60×（10＋4）N＝840 N,此時體重計的示數為840N，大于人的重力600 N，人處于超重狀態(tài).?

(3)當升降機以5 m/s²的加速度加速下降時，據牛頓第二定律可得mg-F_N＝ma ， 所以F_N＝mg-ma＝ｍ（g-a）＝60×（10-5）N＝300 N，此時體重計的示數為300 N，小于人本身的重力，人處于失重狀態(tài).

試題點評：本題是考查對超重和失重的理解。