Question

13．為了研究超重與失重現(xiàn)象，某同學把一體重計放在電梯的地板上，并站在體重計上隨電梯一起上升，在上升階段觀察體重計示數(shù)的變化情況．下表記錄了幾個特定時刻體重計的示數(shù)（表內時間表示先后順序）：若已知t₀時刻電梯靜止，則（　　）

時間	t0	t1	t2	t3
體重計示數(shù)（kg）	45.0	50.0	45.0	40.0

• A． t₁和t₃時刻電梯的加速度方向一定相反，大小一定相等
• B． t₁和t₃時刻物體的質量并沒有發(fā)生變化，但所受重力發(fā)生了變化
• C． t₃時刻電梯處于失重狀態(tài)，正在向上減速運動
• D． 該同學體重45kg，t₂時刻電梯可能正向上勻速運動

Answer 1

分析 根據(jù)表格讀數(shù)分析，t₁時刻物體處于超重狀態(tài)，t₂時刻物體處于失重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律分析物體加速度的方向．發(fā)生超重與失重現(xiàn)象時，物體的重力沒有變化．超重或失重取決于加速度的方向，與速度方向無關．

解答 解：A、根據(jù)表格讀數(shù)分析，t₁時刻物體處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律分析得知，電梯的加速度方向向上．t₃時刻物體處于失重狀態(tài)，電梯的加速度方向向下，兩個時刻加速度方向相反．以向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律求得t₁時刻物體的加速度大小a₁=$\frac{{F}_{1}-mg}{m}=\frac{{m}_{1}g-mg}{m}=\frac{10}{9}$m/s²，
t₃時刻物體的加速度a₂=$\frac{{F}_{2}-mg}{m}=\frac{{m}_{2}g-mg}{m}=\frac{-10}{9}$m/s²，可見，t₁和t₃時刻電梯運動的加速度大小相等，方向相反．故A正確．
    B、t₁和t₃時刻物體的質量并沒有發(fā)生變化，所受重力也沒有發(fā)生了變化．故B錯誤．
    C、由A的分析可知，t₃時刻的加速度的方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，正在向上減速運動．故C正確．
    D、t₀時刻和t₂時刻物體處于平衡狀態(tài)，重力等于體重計的示數(shù)，可知該同學體重45kg，t₂時刻物體處于平衡狀態(tài)，可能向上勻速運動．故D正確．
故選：ACD

點評 超重和失重現(xiàn)象可以運用牛頓運動定律進行分析理解，產生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產生失重的條件：物體的加速度方向向下．