Question

11．如图所示，东方时代超市为了方便顾客安装了智能化的自动扶梯（无台阶）．为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行．则电梯在运送乘客的过程中（　　）

• A． 乘客对扶梯的作用力始终竖直向下
• B． 扶梯对乘客的作用力始终竖直向上
• C． 乘客经历先超重再失重
• D． 乘客始终受摩擦力作用

Answer 1

分析 加速运动阶段，扶梯对乘客有水平向右的摩擦力和竖直向上的支持力（支持力大于重力，乘客处于超重状态），二者的合力即扶梯对乘客的作用力指向左上方；匀速运动阶段，扶梯对乘客只有竖直向上的支持力（支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重），扶梯对乘客的作用力竖直向上．根据牛顿第三定律，分析乘客对扶梯的作用力方向．

解答 解：A、B、乘客加速运动阶段，加速度有水平方向的分量，扶梯对乘客受到的摩擦力有水平方向的分力，所以扶梯对乘客的作用力指向斜上方；匀速运动阶段，扶梯对乘客的作用力竖直向上．根据牛顿第三定律分析可知：乘客对扶梯的作用力先指向斜下方，再竖直向下，故A错误，B错误．
C、加速运动阶段，扶梯对乘客的支持力大于重力，乘客处于超重状态；匀速运动阶段，扶梯对乘客的支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重．故C错误；
D、由于智能化的自动扶梯无台阶，乘客站在斜面上，乘客的加速度的方向沿斜面向上时，乘客要受到沿斜面向上的摩擦力的作用；匀速运动时，乘客处于平衡状态，仍然受到扶梯的支持力和摩擦力的作用才能平衡．故D正确．
故选：D

点评 本题考查物体的运动情况分析物体受力情况的能力．要注意的是匀速运动过程，扶梯对乘客的摩擦力减小了，但仍然沿斜面向上．