Question

物理牛顿定律

某人站升降机内，能拎起的物体的最大重量比他在地面时多了20%， 则升降机运动的加速度为—— 方向——？ 我觉得应该升降机向下，但合外力不就向下了吗，物体不就变得更重了吗。。。

Answer 1

加速度为：g/6，方向：竖直向下。

对升降机内的物体做受力分析可知，物体只受到两个力的作用：地球所给的重力和人所给的拉力。首先要记住：
第一，对于同一个物体，它的“重力”是不会变的（只要不离开地球）；
第二，对于这个人，他的“最大力气”是不会变的（在本题所讨论的范围内是这样的）。

设此人的“最大力气”为：N ，那么他在地面上所能拎起的最重的物体的重量和质量分别为：
G ＝ N
m ＝ G ÷ g ＝ N/g
根据题意：“能拎起的物体的最大重力比他在地面时多了20%”，也就是说，使用同样的力气（即这个人的“最大力气”），他在升降机中可以拎起更重的物体了，此物体的最大重量和相应质量为：
G′＝ （1 ＋ 20%）G ＝ (6/5)N
m′＝ G′÷ g ＝ (6/5)N/g
因为这个更重的物体，在升降机内所受到的拉力是不变的，恒为 N ，所以此物体所受合力为：
F ＝ G′－ N ＝ (1/5)N
因为物体的重力 G′大于拉力 N ，所以这个合力的方向是重力的方向。那么这个合力产生的加速度的方向也是如此，该加速度的大小为：
A ＝ F ÷ m′＝ (1/5)N ÷ (6/5)N/g ＝ g/6

你的疑问是：“我觉得应该升降机向下，但合外力不就向下了吗，物体不就变得更重了吗。。。”。你觉得，物体所受合力向下，那它受到的重力就会变大。如果你是认为“向下的合力增加了物体的重量（重力）”，那你就错了。事实上是“更重的重量产生了向下的合力”，因为是重力和拉力共同构成了合力，而“合力”是所有“分力”的作用之和。我们不能将“合力”的作用与某一个“分力”的作用混为一谈。“合力”最直接的作用结果就是产生“加速度”。

如果你的疑问不在于此，那你是不是认为：“物体越重，要想拎起它就需要更大的拉力”啊？我们的经验确实给我们这种感觉，但是，这句话只适用于“惯性系”。

“一个人拎着一个物体，并且相对于周围的环境静止或者做匀速直线运动”，这就是我们对于“拎物”的理解。那么，这种现象在“惯性系”中，势必要求“物体”处于“受力平衡”状态。那么，人所需要提供的拉力必须等于物体的重力。因此，“物体越重，要想拎起它就需要更大的拉力”这句话就是对的。

但是，在“非惯性系”中，却不要求物体“受力平衡”。因为，物体“相对于周围的环境静止或者做匀减速直线运动”时，物体的“v-t图曲线”必然和“周围的环境”（即物体所处的“非惯性系”）的“v-t图曲线”重合或平行（两条曲线之间的“距离”就是“物体”相对于“非惯性系”的速度），也就是说二者必须具有相同的“加速度”。所以，我们不但不要求物体“受力平衡”，反而要求它“受力不平衡”，这样物体才能具有“加速度”。因此，在“非惯性系”中，我们只能使用“不等于物体重量的拉力”才能将物体拎起。

在本题中，只有当物体具有“竖直向下”的加速度时，我们才能用“小于物体重量的拉力”将物体拎起，所以才有这样的答案。

Answer 2

加速度向下，升降机向下或向上都有可能，只知道加速度方向向下，应为加速度向下，物体处与失重状态，合外力是向下，但是一部分重力产生向下加速度，体现到人，他分担一部分重力，不就显得的能提的动更重的物体吗

Answer 3

0.2g 方向向上

Answer 4

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