题目内容

9.在静止的升降机中有一天平,将天平左边放物体,右边放砝码,调至平衡.如果
①升降机匀加速上升,则天平右倾
②升降机匀减速上升,则天平仍保持平衡
③升降机匀加速下降,则天平左倾
④升降机匀减速下降,则天平仍保持平衡
那么以上说法正确的是(  )
A.①②B.③④C.②④D.①③

分析 天平的工作原理是等臂杠杆原理,当天平两侧对天平的托盘的压力相等时,天平才能平衡.
由牛顿第二定律分析物体与砝码受到的托盘的支持力,然后结合牛顿第三定律分析说明即可.

解答 解:根据天平的工作原理可知,将天平左边放物体,右边放砝码,调至平衡时,物体的质量与砝码的质量是相等的.设都是m,在以下的匀变速直线运动中,设加速度的大小都是a.
①升降机匀加速上升,根据牛顿第二定律,则物体受到的支持力:F1=mg+ma,砝码受到的支持力:F2=mg+ma=F1
根据牛顿第三定律可知,物体和砝码对天平的压力仍然是相等的,所以天平仍然平衡.故①错误;
②升降机匀减速上升,加速度的方向向下,根据牛顿第二定律,则物体受到的支持力:F1′=mg-ma,砝码受到的支持力:F2′=mg-ma=F2
根据牛顿第三定律可知,物体和砝码对天平的压力仍然是相等的,所以天平仍然平衡.故②正确;
③升降机匀加速下降,加速度的方向向下,根据牛顿第二定律,则物体受到的支持力:F1″=mg-ma,砝码受到的支持力:F2″=mg-ma=F2
根据牛顿第三定律可知,物体和砝码对天平的压力仍然是相等的,所以天平仍然平衡.故③错误;
④升降机匀减速下降,加速度的方向向上,与①的情况相同,所以所以天平仍然平衡.故④正确.
所以选项C正确.
故选:C

点评 该题结合天平的工作原理考查牛顿第二定律的应用,解答的关键是理解天平属于等臂杠杆,当天平两侧对天平的托盘的压力相等时,天平才能平衡.

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