Question

为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，并将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重计的示数（表内时间不表示先后顺序） 时间 t0 t1 t2 t3 体重计示数（kg） 45.0 50.0 40.0 45.0 若已知t0时刻电梯静止，则（　　）

A．t₁和t₂时刻电梯的加速度方向一定相反

B．t₁和t₂时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化

C．t₁和t₂时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反

D．t₃时刻电梯可能向上运动

Answer 1

分析：根据表格读数分析，t₁时刻物体处于超重状态，t₂时刻物体处于失重状态，根据牛顿第二定律分析物体加速度的方向．发生超重与失重现象时，物体的重力没有变化．超重或失重取决于加速度的方向，与速度方向无关．

解答：解：A、根据表格读数分析，t₁时刻物体处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上．t₂时刻物体处于失重状态，电梯的加速度方向向下，两个时刻加速度方向相反．故A正确．
    B、t₁和t₂时刻物体的质量并没有发生变化，所受重力也没有发生了变化．故B错误．
    C、根据牛顿第二定律求得t₁时刻物体的加速度大小a₁=

F1-mg

m

=

m1g-mg

m

=

10

9

m/s2，t₂时刻物体的加速度a₂=

mg-F2

m

=

mg-m2g

m

=

10

9

m/s2，可见，t₁和t₂时刻电梯运动的加速度大小相等，但运动方向都可能向上或向下，不一定相同．故C错误．
     D、t₃时刻物体处于平衡状态，可能静止，也可能向上匀速运动．故D正确．
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点评：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．