题目内容

12.一质量为50kg的乘客,站在竖直上升的升降机地板上,他看到升降机内挂着重物的弹簧秤的示数为30N,已知所挂物体的质量为2kg,g=10m/s2,求:
(1)电梯上升的加速度;
(2)乘客对地板的压力大小.

分析 (1)根据重物对弹簧秤的拉力的大小和本身的重力的关系,由牛顿第二定律可以求得升降机的加速度的大小;
(2)再对人受力分析,由牛顿第二定律即可求得人受到的支持力的大小,从而知道人对升降机地板的压力.

解答 解:设弹簧秤示数为30N,重物重力为mg=20N,
物体处于超重状态,加速度向上,
对物体应用牛顿第二定律得:F-mg=ma
解得 a=$\frac{F-mg}{m}$=$\frac{30-20}{2}$=5m/s2
设人质量为M,地板对人的支持力为FN,对人利用牛顿第二定律得
FN-Mg=Ma,
解得:FN=Mg+Ma=500+250=750N,
根据牛顿第三定律,人对地板的压力大小为750N,方向竖直向下.
答:(1)电梯上升的加速度为5m/s2
(2)乘客对地板的压力大小为750N.

点评 对重物和人分别应用牛顿第二定律即可求出结论,需要注意的是题目中要求的是人对升降机地板的压力,最后要根据牛顿第三定律来求得人对升降机地板的压力.

练习册系列答案
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9.阅读以下信息:
①2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心发射,经过19分钟的飞行后,火箭把“嫦娥三号”送入近地点高度210千米、远地点高度约36.8万千米的地月转移轨道.“嫦娥三号”奔月的近似轨迹如图所示.
②经过地月转移轨道上的长途飞行后,“嫦娥三号”在距月面高度约100千米处成功变轨,进入环月圆轨道.在该轨道上运行了约4天后,再次成功变轨,进入近月点高度15千米、远月点高度100千米的椭圆轨道.
③2013年12月14日晚21时,随着首次应用于中国航天器的空间变推力发动机开机,沿椭圆轨道通过近月点的“嫦娥三号”从每秒钟1.7千米的速度实施动力下降.
④2013年12月14日21时11分,“嫦娥三号”成功实施软着陆.
⑤开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即$\frac{{a}^{3}}{{T}^{2}}$=k,k是一个对所有行星都相同的常量.该定律适用于一切具有中心天体的引力系统.
⑥月球的质量M=7.35×1022kg,半径R=1.74×103km;月球绕地球运行的轨道半长轴a0=3.82×105km,月球绕地球运动的周期T0=27.3d(d表示天);质量为m的物体在距离月球球心r处具有的引力势能EP=-G$\frac{Mm}{r}$,引力常量
G=6.67×10-11N•m2/kg2;地球的半径R0=6.37×103km.
根据以上信息,请估算:
(1)“嫦娥三号”在100km环月圆轨道上运行时的速率v;
(2)“嫦娥三号”在椭圆轨道上通过远月点时的速率v

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