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质量是60 kg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=10 m/s2
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升;
(3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降。
解:人站在升降机中的体重计上受力情况:
(1)当升降机匀速上升时,由牛顿第二定律得F=FN-G=0
所以,人受到的支持力FN=G=mg=60×10N=600N
根据牛顿第三定律,人对体重计的压力即体重计的示数为600N
(2)当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时,根据牛顿第二定律FN-G=ma
FN=G+ma=m(g+a)=60×(10+4)N=840N
此时体重计的示数为840N,大于人的重力600 N,人处于超重状态
(3)当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时,根据牛顿第二定律可得mg-FN=ma
N=300 N
体重计的示数为300 N,小于人本身的重力,人处于失重状态
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(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;

(4)升降机以重力加速度g加速下降.

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