题目内容

12.如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以恒定加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和f.若电梯启动加速度减小为$\frac{a}{2}$,则下面结论正确的是(  )
A.水平梯板对人的支持力变为$\frac{{F}_{N}}{2}$
B.水平梯板对人的摩擦力变为$\frac{f}{2}$
C.电梯加速启动过程中,人处于失重状态
D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为$\frac{f}{{F}_{N}}$

分析 解答本题要分两种情况研究:先分析电梯以加速度a上升时人的受力,由牛顿第二定律求出N和f跟a的关系;再根据牛顿第二定律研究电梯以加速度2a上升时支持力和摩擦力.再求解摩擦力和支持力之比.

解答 解:将人的加速度分解,水平方向ax=acos θ,竖直方向ay=asin θ.
对于人根据牛顿第二定律,在水平方向有f=max
在竖直方向有FN-mg=may,人处于超重状态,故C错误;
当加速度由a变为$\frac{a}{2}$时,对于人根据牛顿第二定律,在水平方向有f=max,摩擦力变为原来的一半,但由FN-mg=may,知支持力不为原来的一半,则水平梯板对人的摩擦力和支持力之比也发生变化,故A、D错误,B正确.
故选:B

点评 本题的解题关键在于正确分析人的受力,将加速度分解,根据正交分解法进行求解.

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