(2012•湖北一模)如图,电梯与水平地面成θ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

(2012•湖北一模)如图,电梯与水平地面成θ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[a/2],则下面结论正确的是(  )
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]
jerryr 1年前 已收到1个回答 举报

annzimber 幼苗

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解题思路:解答本题要分两种情况研究:先分析电梯以加速度a上升时人的受力,由牛顿第二定律求出N和f跟a的关系;再根据牛顿第二定律研究电梯以加速度2a上升时支持力和摩擦力.再求解摩擦力和支持力之比.

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[a/2]时,由牛顿第二定律得
竖直方向:N′-mg=m•[a/2]sinθ,得N′=mg+[1/2]masinθ ③
水平方向:f′=m•[a/2]cosθ ④
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[f/N].故C错误.
D、水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为[f/2N′],由于N′>N,则水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为小于[2f/N].故D错误.
故选B

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;惯性;运动的合成和分解.

考点点评: 本题的解题关键在于正确分析人的受力,将加速度分解,根据正交分解法进行求解.

1年前

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