小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重...

问题详情：

小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，取g＝10 m/s2。求：

(1)小明在0～2 s内的加速度大小a1，并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态；

(2)在10～11 s内，台秤的示数F3；

(3)小明运动的总位移x。

【回答】

解析：(1)由图象可知，在0～2 s内，台秤对小明的支持力F1＝450 N

由牛顿第二定律有mg－F1＝ma1

解得a1＝1 m/s2

加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态。

(2)设在10～11 s内小明的加速度为a3，时间为t3，

0～2 s的时间为t1，则a1t1＝a3t3

解得a3＝2 m/s2，

由牛顿第二定律有F3－mg＝ma3，

解得F3＝600 N。

(3)0～2 s内位移x1＝a1t＝2 m

2～10 s内位移x2＝a1t1t2＝16 m

10～11 s内位移x3＝a3t＝1 m

小明运动的总位移x＝x1＋x2＋x3＝19 m。

*：(1)1 m/s2　失重状态　(2)600 N　(3)19 m

知识点：超重和失重

题型：计算题