問題詳情:
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?(取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; (4)升降機以重力加速度g加速下降.
【回答】
(1)600 N (2)840 N (3)300 N (4)0 解析:人站在升降機中的體重計上受力情況如圖4-7-7所示. 圖4-7-7 (1)當升降機勻速上升時 由牛頓第二定律得F合=FN-G=0 所以,人受到的支持力FN=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,有FN-G=ma FN=G+ma=m(g+a)= 60×(10+4) N=840 N 此時體重計的示數為840 N,大於人的重力600 N,人處於超重狀態. (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-FN=ma 所以FN=mg-ma=m(g-a)=60×(10-5) N=300 N 此時體重計的示數為300 N,小於人本身的重力,人處於失重狀態. (4)升降機以重力加速度g加速下降時,取向下為正方向,則mg-FN=mg,所以FN=0.
知識點:牛頓運動定律單元測試
題型:計算題