一名质量为60 kg的工人,站在竖直向上运动着的升降机底板上.他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N ,已知该重物的质量为5 kg. 弹簧测力计的质量忽略不计. (g取10 m/s2)
(1)先根据受力情况判断重物的加速度的方向,并指出重物是处于超重状态还是失重状态.,再求出重物的加速度的大小.
(2)这时该工人对升降机底板的压力是多大?
(3)如果悬挂测力计的悬线突然从A点断开,则此时重物的加速度有何变化?
(1)重物处于失重状态,(2)480N (3)重物的加速度立即变为
,方向竖直向下
题目分析:(1)以重物为研究对象,重物受向下的重力mg,向上的弹簧拉力F,由于重物的重力mg大于弹簧的拉力F,因此重物所受合力方向向下,即重物的加速度方向应向下,重物处于失重状态.
由牛顿第二定律有:mg-F=ma
所以
(2)以人为研究对象,人受到重力Mg,底板的支持力FN,
由牛顿第二定律有,
得,
由牛顿第三定律知,人对升降机底板的压力大小为480N.
(3)悬线突然断开,则此时重物的加速度立即变为重力加速度,即大小是,方向竖直向下.
点评:注意对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力变了,可用牛顿第二定律求出拉力或压力大小。