Question

12．小王在乘坐电梯时发现电梯从启动到停止身体受力的感觉是不同的．为了研究电梯运行过程中物体的受力情况，他将弹簧测力计悬挂于电梯箱的顶端，并在挂钩处挂上一个重为5牛的钩码．电梯向上运动过程中，弹簧测力计的示数如图（a）、（b）、（c）所示；电梯向下运动过程中，弹簧测力计的示数如图（d）、（e）、（f）所示．

①根据图（b）、（e）的现象可知：物体受力平衡时，运动状态不变（选填“改变”或“不变”）；根据图（a）、（c）和（d）、（f）现象可知：物体受力非平衡时，运动状态将发生改变．
②对于图（a）、（c）、（d）、（f）的现象，爱因斯坦却提出了不同的看法：如果以电梯为参照物，那么球相对于电梯应该是静止的．根据牛顿关于力的平衡的阐述，此时重力应该仍然等于拉力，因而应该是物体重力发生了变化．根据爱因斯坦的推理以下说法合理的是A、C．
A．选取适当的参照物系统，重力可以局部地消除或增加．
B．为了局部的消除和增加重力，须选择处于平衡状态的物体作为参照物．
C．为了局部的消除和增加重力，须选择处于非平衡状态的物体作为参照物．

Answer 1

分析 ①结合对平衡状态的认识和实验现象可得出结论：物体在受到平衡力时，保持平衡状态，而受非平衡力时，其运动状态将发生改变；
②明确爱因斯坦所研究的是物体处于非平衡状态时的重力情况．此时电梯同样处于非平衡状态，据此来分析重力是如何发生局部的消除或增加的．

解答 解：①由图中（b）、（e）的现象可知，电梯此时做的是匀速直线运动，因此处于平衡状态，受到平衡力的作用，运动状态不变；
由图（a）、（c）和（d）、（f）现象可知，电梯或者加速、或者减速，物体受力也发生了变化，故可得出结论：物体受力非平衡时，运动状态将发生改变．
②根据爱因斯坦的观点：如果以电梯为参照物，那么球相对于电梯应该是静止的．对于图（a）、（c）、（d）、（f）的现象，可以推理：
A、选取适当的参照物系统，重力可以局部地消除或增加，爱因期坦就是选取了电梯为参照物，此时可认为重力局部发生了变化，故A正确；
BC、由爱因斯坦的观点可以看出，为了局部的消除和增加重力，应选择处于非平衡状态的物体作为参照物，本题所研究的上述四个现象，就是电样处于非平衡状态，故B错误，C正确．
故选项AC符合题意．
故答案为：①不变；物体受力非平衡时，运动状态将发生改变；
②A、C．

点评 本题以乘坐电梯时的情形为研究内容，探究了平衡状态与非平衡状态下物体的受力情况、运动状态变化情况．并且借助爱因斯坦提出的新的观点进行了分析与推理，有一定的抽象性，对我们的思维要求较高．