一名质量为60 kg的工人,站在竖直向上运动着的升降机底板上.他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N ,已知该重物的质量为5 kg. 弹簧测力计
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一名质量为60 kg的工人,站在竖直向上运动着的升降机底板上.他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N ,已知该重物的质量为5 kg. 弹簧测力计
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一名质量为60 kg的工人,站在竖直向上运动着的升降机底板上.他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N ,已知该重物的质量为5 kg. 弹簧测力计的质量忽略不计. (g取10 m/s
2
)
(1)先根据受力情况判断重物的加速度的方向,并指出重物是处于超重状态还是失重状态.,再求出重物的加速度的大小.
(2)这时该工人对升降机底板的压力是多大?
(3)如果悬挂测力计的悬线突然从A点断开,则此时重物的加速度有何变化?
答案
(1)重物处于失重状态,
(2)480N (3)重物的加速度立即变为
,方向竖直向下
解析
试题分析:(1)以重物为研究对象,重物受向下的重力mg,向上的弹簧拉力F,由于重物的重力mg大于弹簧的拉力F,因此重物所受合力方向向下,即重物的加速度方向应向下,重物处于失重状态.
由牛顿第二定律有:mg-F=ma
所以
(2)以人为研究对象,人受到重力Mg,底板的支持力F
N
,
由牛顿第二定律有
,
得
,
由牛顿第三定律知,人对升降机底板的压力大小为480N.
(3)悬线突然断开,则此时重物的加速度立即变为重力加速度,即大小是
,方向竖直向下.
点评:注意对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力变了,可用牛顿第二定律求出拉力或压力大小。
举一反三
如图所示,两物体A和B,质量分别为m
1
和m
2
相互接触放在水平面上.对物体A施以水平的推力F,使A和B一起向右作匀加速直线运动,则物体A对物体B的作用力等于:( )
A.
B.
C.F
D.
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如图在光滑地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速运动。小车质量是M,木块质量是m,力大小是F,加速度大小是a,木块和小车之间动摩擦因数是μ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是:( )
A.ma
B.μma
C.
D.F-Ma
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如图所示小孩和雪橇的总质量M =10kg,大人用与水平方向成θ=53°角斜向上的拉力F拉雪橇,使雪橇沿水平地面以4m/s速度做匀速直线运动.(已知雪橇与水平地面的动摩擦因数
=0.5(sin53°=0.8 , cos53°="0.6" 取g=10m/s
2
)
求:
(1)拉力F的大小.
(2)拉力F撤消后雪橇还能滑行多远?
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质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上,现对B施加一水平力F,已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f
0
,为保证它们能够一起运动,F最大值为( )
A.6f
0
B.4f
0
C.3f
0
D.2f
0
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如图所示,一个人用与水平方向成
= 30
0
角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为
=0.40.
求:
(1)推力F的大小;
(2)若该人不改变力F的大小,只把力的方向变为与水平方向成30
0
角斜向上去拉这个静止的箱子,如图(b)所示,拉力作用2.0 s后撤去,箱子最多还能运动多长距离?(g取10 m/s
2
).
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