Question

起重机用2.4×10⁴N的力竖直向上提起一个质量为1500kg的箱子（g=10N/kg）．
求：
（1）箱子所受的重力是多少；
（2）箱子所受合力的大小和方向并判别箱子的运动性质；
（3）如果箱子在上升过程中，起重机对箱子竖直向上的拉力变为1.5×10⁴N，那么箱子将做什么运动．

Answer 1

解：（1）箱子所受的重力为G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×10⁴N；
（2）箱子受到竖直向上的拉力F和竖直向下的重力G作用，F=2.4×10⁴N，G=1.5×10⁴N；
则合力为F_合=F-G=2.4×10⁴N-1.5×10⁴N；=9000N；合力方向为竖直向上；根据力与物体运动状态的关系可知，物体将沿竖直向上的方向做加速运动；
（3）当起重机对箱子竖直向上的拉力F变为1.5×10⁴N，此时F=G，箱子受到平衡力的作用，则物体将沿竖直向上的方向做匀速直线运动；
答：（1）箱子所受的重力是1.5×10⁴N；
（2）箱子所受合力的大小为9000N；方向竖直向上；箱子做加速运动；
（3）如果箱子在上升过程中，起重机对箱子竖直向上的拉力变为1.5×10⁴N，那么箱子将竖直向上做匀速直线运动．
分析：（1）根据重力与质量的关系G=mg可求重力；
（2）方向相反的两个力，其合力的大小等于两个力的差，且方向与较大力的方向相同；
（3）物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态；物体受非平衡力作用时，其运动状态会发生变化，体现在速度大小及方向的变化．
点评：深入理解物体受力情况与运动状态之间的关系、理解合力的概念，可解答此题．