题目内容
质量为60 kg的人,站在升降机中的体重计上,升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g=10 m/s2)
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以4 m/s2的加速度加速上升;
(3)升降机以5 m/s2的加速度加速下降.
(1)600 N (2)840 N (3)300 N
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解析:体重计的读数即人对体重计压力的大小,因而分析人的受力情况,求出体重计对人的支持力FN,然后再由牛顿第三定律,即可得出体重计的读数,人站在升降机的体重计上受力情况如右图所示.
(1)当升降机匀速上升时,a=0.
由牛顿第二定律知,FN-mg=0.
所以FN=mg=600 N.由牛顿第三定律,人对体重计的压力,即体重计的示数为600 N.
(2)当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时,有FN-mg=ma,所以FN=m(g+a)=60×(10+4)=840 N.
由牛顿第三定律,人对体重计的压力,即体重计的示数为840 N.(超重状态)
(3)当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时,此时a的方向向下,有mg-FN=ma.
所以FN=m(g-a)=60×(10-5) N=300 N.
由牛顿第三定律知,人对体重计的压力,即体重计的示数为300 N.(失重状态)
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