Question

质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g=10m/s2）
（1）升降机匀速上升；
（2）升降机以4m/s²的加速度匀加速上升；
（3）升降机以5m/s²的加速度匀加速下降．

Answer 1

分析：（1）体重计的读数显示人对体重计的压力大小．升降机匀速上升，体重计的读数等于人的重力．
（2）（3）以人为研究对象，根据牛顿第二定律求出体重计对人的支持力，再牛顿第三定律分析人对体重计的压力大小．

解答：解：（1）升降机匀速上升时，体重计的读数F₁=G=mg=600N；
    （2）当升降机以4m/s²的加速度匀加速上升时，以人为研究对象
   根据牛顿第二定律得   F₂-mg=ma₁
代入解得   F₂=840N
再牛顿第三定律得到人对体重计的压力大小等于F₂=840N，即体重计的读数为840N．
    （3）当升降机以5m/s²的加速度匀加速下降时，以人为研究对象
 根据牛顿第二定律得   mg-F₃=ma₃
代入解得   F₃=300N
再牛顿第三定律得到体重计的读数为300N．
答：（1）升降机匀速上升时，体重计的读数为600N；
   （2）升降机以4m/s²的加速度匀加速上升时，体重计的读数为840N；
   （3）升降机以5m/s²的加速度匀加速下降时，体重计的读数为300N．

点评：本题是运用牛顿运动定律研究超重和失重现象，可以定性分析与定量计算结合研究．