Question

在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图象如图所示．试由此图回答问题：（g取10m/s²）
（1）该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？
（2）算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？

Answer 1

解：（1）根据题意4s到18s物体随电梯一起匀速运动，有共点力平衡的条件∑F=0知：
       压力和重力相等，即G=30N；
      根据超重和失重的本质得：物体的重力不变
（2）超重时：支持力最大50N，由牛顿第二定律得a₁===6.67m/s²   方向向上
     失重时：支持力最小10N，由牛顿第二定律得a₂===6.67m/s²   方向向下
答：（1）重力G=30N，物体的重力不变；
    （2）超重时最大加速度为6.67m/s²，方向向上；失重时最大加速度为6.67m/s²，方向向下．
分析：（1）欲求物体的重力要从图象中找到匀速的时间段，利用共点力平衡的条件得到重力．且重力不变，变化的是视重．
（2）利用牛顿第二定律求最大加速度，首先从图象上找到最大合外力．
点评：这是一道考查超、失重现象和本质以及牛顿第二定律计算加速度的题目，
关键是从图象中找到最大的合外力，是一道基础题．