Question

20．愛因斯坦曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)真空中的理想實(shí)驗(yàn)室，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電梯里的觀察者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電梯相對(duì)于地球靜止時(shí)，從手中釋放的蘋果和羽毛同時(shí)落到地上，當(dāng)電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，從手中釋放的蘋果和羽毛會(huì)停在空中而不下落，以下對(duì)這一實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是（　�。�

• A． 電梯相對(duì)地球靜止時(shí)，釋放后的蘋果和羽毛所受的合力為零
• B． 電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放后的蘋果和羽毛受到的合力為零
• C． 以自由下落的電梯為參考系，牛頓運(yùn)動(dòng)定律也是成立的
• D． 在自由下落的電梯里，釋放后的蘋果和羽毛下落的加速度相同

Answer 1

分析 常規(guī)物體只在重力的作用下，初速度為零的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)．自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想狀態(tài)下的物理模型．實(shí)際物體自由下落時(shí)，若空氣阻力可以忽略不計(jì)，可以當(dāng)作自由落體運(yùn)動(dòng)處理．

解答 解：A、電梯相對(duì)地球靜止時(shí)，釋放后的蘋果和羽毛所受的合力等于它們的重力．故A錯(cuò)誤；
B、電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放后的蘋果和羽毛受到的合力等于它們的重力．故B錯(cuò)誤；
C、牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于慣性參考系，即選擇靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為參考系，以自由下落的電梯為參考系，牛頓運(yùn)動(dòng)定律是不成立的．故C錯(cuò)誤；
D、在自由下落的電梯里，釋放后的蘋果和羽毛受到的合力等于它們的重力，下落的加速度相同．故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)體現(xiàn)在“自由”二字上，其含意為：
（1）物體開始下落時(shí)是靜止的即初速度V=0．如果物體的初速度不為0，就算是豎直下落，也不能算是自由落體；
（2）物體下落過程中，除受重力作用外，不再受其他任何外界的作用力（包括空氣阻力）或外力的合力為0；
（3）任何物體在相同高度做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，下落時(shí)間相同．