有這樣一道題:一個(gè)質(zhì)量50千克的人站在豎直上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)里,當(dāng)升降機(jī)以0.4米/秒2加速度向上作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),升降機(jī)對(duì)人的支持力為_________________;當(dāng)升降機(jī)以0.4米/秒2加速向下作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),升降機(jī)的支持力又為________________。(g取10米/秒2)
正確的解答應(yīng)該是,當(dāng)升降機(jī)向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),它對(duì)人的支持力N滿足:N-mg=ma 將上述數(shù)據(jù)代入左式得:N=m(g+a)=50*(10+0.4)=520牛
反之池升降機(jī)向下作加速運(yùn)動(dòng)時(shí),支持力應(yīng)為:480牛
然而有學(xué)生在上題的兩個(gè)空格里分別填上了52千克和48千克,有老師竟然認(rèn)為是正確的,其理由是:空格里沒強(qiáng)調(diào)應(yīng)該填寫的單位,因52千克的重力等于520牛,48千克的重力是480牛,沒錯(cuò)。固真可以將升降機(jī)的支持力填成52千克和48千克?否也!理由如下:
1. 題目明明白白要你填的是支持力,而不是什么質(zhì)量,答非所問,怎能算是正確。
2.就說52千克和48千克的重力是520牛和480牛,這個(gè)重力是地球?qū)θ说淖饔昧Γ┝ξ矬w是地球,受力物體是人,力的性質(zhì)是重力;而題中要求填的支持力其施力物體是升降機(jī),受力物體是人,力的性質(zhì)是彈力,從對(duì)力的認(rèn)識(shí)這一角度分析那是混淆了施力物體和力的性質(zhì)的不同。
3.最關(guān)鍵的是在我們研究的牛頓力學(xué)里,研究的對(duì)象是低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體,物體的質(zhì)量不管是在靜止還是加速的情況下是不變的,從卷面分析,該生以為當(dāng)升降機(jī)向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),升降機(jī)里人的質(zhì)量增加了2千克,反之則認(rèn)為質(zhì)量減小了2千克,所以他受到的支持力變成了520牛和480牛,這種將人的質(zhì)量誤認(rèn)為超重時(shí)增加失重時(shí)減小顯然是錯(cuò)誤的!根據(jù)相對(duì)論,只有當(dāng)物體的速度大小可以跟光速相比擬時(shí),質(zhì)量才會(huì)增大。
綜上所述,不管是出于認(rèn)識(shí)水平還是為了給學(xué)生多打幾分以此來提高自己所授班級(jí)的平均成績等原因,將力和質(zhì)量混為一談絕對(duì)是不可取的。
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