Question

【題目】閱讀短文，回答問題

失重

在一次太空知識講座中，老師讓同學們做一個實驗：用彈簧測力計豎直懸掛一個重物，分別使重物處于靜止和勻速下降，再讓其加速下降，同學們發現，重物在靜止和勻速下降時，彈簧測力計的示數相同，就等于物體所受的重力；而加速下降時，卻看到彈簧測力計的示數明顯減小，好像物體的重力突然間減小了

老師解釋說：“這在物理學上稱為失重現象，失重就是物體對支持物的壓力或懸掛物的拉力小于物體實際所受重力的現象。如當人們乘電梯加速下降時，人對電梯地面壓力就小于人受到的重力”，小勇在老師指導下到電梯內做失重實驗，如圖甲。他將一個體重秤放在電梯水平地面上，然后站上秤臺，如圖乙所示，在電梯向下運動的過程中，他記錄下體重秤在不同時間段的示數及對應的時間，描繪出了體重秤的示數隨時間t的變化圖象如

圖丙所示。已知小勇的實際質量為60kg（g取10N/kg）

（1）電梯靜止時，小勇對秤臺的壓力為_____N。

（2）若電梯在10s內下降的距離為18m，電梯這段運動時間內的平均速度_____m/s

（3）根據圖丙分析，小勇在_____（選填“0﹣t1”、“t1﹣t2”、“t2﹣10s”）段時間內處于失重狀態。此時小勇所受合力為____________N.

（4）分析圖丙可知，在t2﹣10s時間段內小勇對秤臺的壓力_____他的重力（選填“大于”、“小于”或“等于”）

（5）若下降中體重秤示數為零，即說明他對體重秤壓力F為零，我們稱這種現象為完全失重，如果物體所受合力的大小與物體質量關系為F合＝ma，其中a稱為加速度，單位為N/kg，F合＝G﹣F，小勇完全失重時加速度a＝_____N/kg

Answer 1

【答案】600 1.8 0～t1 150 大于 10

【解析】

（1）電梯靜止時，小勇受力平衡，此時小勇對秤臺的壓力等于其自身的重力，即F=G=mg=60kg×10N/kg=600N；

（2）電梯的平均速度為v===1.8m/s；

（3）由圖像可知，在0～t1內，體重秤的示數為45kg，此時小勇對臺秤的壓力F′=G′=m′g=45kg×10N/kg=450N600N,處于失重狀態，小勇受到的支持力等于小勇對臺秤的壓力FN，此時小勇所受合力為F合=GFN=600N450N=150N;

（4）分析圖丙可知，在t2﹣10s時間段內，小勇對秤臺的壓力大于他的重力。

（5）完全失重時體重計對小勇的支持力FN為0，因為F合=GFN，故F合=G=ma，即a== =g=10N/kg。