質(zhì)量是60kg的人站在升降機中的體重計上,當升降機做下列各種運動時,體重計的讀數(shù)是多少?(g=10m/s2)
(1)升降機勻速上升;
(2)升降機以4m/s2的加速度勻加速上升;
(3)升降機以5m/s2的加速度勻加速下降.
解:(1)升降機勻速上升時,體重計的讀數(shù)F1=G=mg=600N;
(2)當升降機以4m/s2的加速度勻加速上升時,以人為研究對象
根據(jù)牛頓第二定律得 F2-mg=ma1
代入解得 F2=840N
再牛頓第三定律得到人對體重計的壓力大小等于F2=840N,即體重計的讀數(shù)為840N.
(3)當升降機以5m/s2的加速度勻加速下降時,以人為研究對象
根據(jù)牛頓第二定律得 mg-F3=ma3
代入解得 F3=300N
再牛頓第三定律得到體重計的讀數(shù)為300N.
答:(1)升降機勻速上升時,體重計的讀數(shù)為600N;
(2)升降機以4m/s2的加速度勻加速上升時,體重計的讀數(shù)為840N;
(3)升降機以5m/s2的加速度勻加速下降時,體重計的讀數(shù)為300N.
分析:(1)體重計的讀數(shù)顯示人對體重計的壓力大。禉C勻速上升,體重計的讀數(shù)等于人的重力.
(2)(3)以人為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律求出體重計對人的支持力,再牛頓第三定律分析人對體重計的壓力大。
點評:本題是運用牛頓運動定律研究超重和失重現(xiàn)象,可以定性分析與定量計算結(jié)合研究.