问题
选择题
如图,电梯与水平地面成Ө角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以匀加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为N和f.若电梯启动加速度减小为
,则下面结论正确的是( )a 2
A.水平梯板对人的支持力变为N 2
B.水平梯板对人的摩擦力变为f 2
C.电梯加速启动过程中,人处于失重状态
D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为f N
答案
当电梯以加速度a上升时,人受到重力mg、电梯的支持力N和摩擦力f,将加速度分解为水平和竖直两个方向,水平分加速度为acosθ,竖直分加速度为asinθ.
根据牛顿第二定律得:
竖直方向:N-mg=masinθ,得N=mg+masinθ ①
水平方向:f=macosθ ②
当电梯启动加速度改为
时,由牛顿第二定律得a 2
竖直方向:N′-mg=m•
sinθ,得N′=mg+a 2
masinθ ③1 2
水平方向:f′=m•
cosθ ④a 2
A、由①③得 N′<2N.故A错误.
B、由②④得 f′=2f.故B正确.
C、由上可知,人所受的静摩擦力和支持力都发生了改变,水平梯板对人的摩擦力和支持力之比不等于
.故C错误.f N
D、水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为
,由于N′>N,则水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为小于f 2N′
.故D错误.2f N
故选B