Question

15．學(xué)校開展科技活動(dòng)，探究超重和失重現(xiàn)象，設(shè)計(jì)方案如下：在電梯的地板上放一個(gè)體重計(jì)，讓一位同學(xué)站在體重計(jì)上，通過體重計(jì)示數(shù)的變化來探究超重失重的規(guī)律．一位同學(xué)站在電梯中的體重計(jì)上，電梯靜止時(shí)體重計(jì)示數(shù)為46.5kg，電梯運(yùn)行經(jīng)過5樓時(shí)體重計(jì)示數(shù)42.5kg，則此時(shí)（當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?0m/s²）（　�。�

• A． 電梯一定在向上運(yùn)動(dòng)
• B． 該同學(xué)所受的重力變?yōu)?25N
• C． 電梯的加速度大小約為0.94 m/s²
• D． 電梯的加速度大小約為0.86m/s²

Answer 1

分析 根據(jù)體重計(jì)示數(shù)可以知道人對體重計(jì)的壓力，從而得到體重計(jì)對人的支持力大小，由牛頓第二定律求得加速度的大�。�

解答 解：A、由題知，電梯運(yùn)行經(jīng)過5樓時(shí)體重計(jì)示數(shù)小于電梯靜止時(shí)體重計(jì)示數(shù)，說明人對體重計(jì)的壓力減小，處于失重狀態(tài)，加速度向下，但速度方向不一定向上，故A錯(cuò)誤．
B、該同學(xué)所受的重力為 G=mg=46.5×10N=465N，沒有變化，故B錯(cuò)誤．
CD、電梯運(yùn)行經(jīng)過5樓時(shí)人對體重計(jì)的壓力大小 N=m′g=42.5×10N=425N
由牛頓第三定律知，體重計(jì)對人的支持力大小 N′=N
以人為研究對象．由牛頓第二定律得：mg-N′=ma
解得 a=g-$\frac{N′}{m}$=10-$\frac{425}{46.5}$≈0.86m/s²．所以電梯的加速度大小約為0.86m/s²．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D

點(diǎn)評 本題考查超重和失重現(xiàn)象，可以運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析理解，產(chǎn)生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產(chǎn)生失重的條件：物體的加速度方向向下．要注意視重與實(shí)重的關(guān)系和區(qū)別．