Question

15．学校开展科技活动，探究超重和失重现象，设计方案如下：在电梯的地板上放一个体重计，让一位同学站在体重计上，通过体重计示数的变化来探究超重失重的规律．一位同学站在电梯中的体重计上，电梯静止时体重计示数为46.5kg，电梯运行经过5楼时体重计示数42.5kg，则此时（当地重力加速度为10m/s²）（　　）

• A． 电梯一定在向上运动
• B． 该同学所受的重力变为425N
• C． 电梯的加速度大小约为0.94 m/s²
• D． 电梯的加速度大小约为0.86m/s²

Answer 1

分析 根据体重计示数可以知道人对体重计的压力，从而得到体重计对人的支持力大小，由牛顿第二定律求得加速度的大小．

解答 解：A、由题知，电梯运行经过5楼时体重计示数小于电梯静止时体重计示数，说明人对体重计的压力减小，处于失重状态，加速度向下，但速度方向不一定向上，故A错误．
B、该同学所受的重力为 G=mg=46.5×10N=465N，没有变化，故B错误．
CD、电梯运行经过5楼时人对体重计的压力大小 N=m′g=42.5×10N=425N
由牛顿第三定律知，体重计对人的支持力大小 N′=N
以人为研究对象．由牛顿第二定律得：mg-N′=ma
解得 a=g-$\frac{N′}{m}$=10-$\frac{425}{46.5}$≈0.86m/s²．所以电梯的加速度大小约为0.86m/s²．故C错误，D正确．
故选：D

点评 本题考查超重和失重现象，可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．要注意视重与实重的关系和区别．