题目内容
10.如图所示,质量60kg的人站在水平地面上,通过定滑轮和绳子(不计其摩擦和绳子质量)竖直向上提起质量为10kg的货物,(1)货物以a1=2m/s2的加速度匀加速上升,人对地面压力多大?
(2)货物匀加速上升时,最大加速度多大?
分析 人站在地面上,匀加速拉升物体,同时绳子也有个力拉人,由牛顿第二定律可求出绳子的拉力,从而对人受力分析,由平衡条件可求出人受地面的支持力,最后由牛顿第三定律可得出人对地面的压力大小.
解答 解:(1)先研究物体,以加速度2m/s2匀加速被拉升,受力分析:重力与绳子的拉力.
则有:F-mg=ma
解得:F=120N,
再研究人,受力分析,重力、绳子拉力、支持力,处于平衡状态.
则有:Mg=F+F支
解得:F支=480N,
由牛顿第三定律可得:F压=480N
(2)当绳子的拉力最大时,货物能处于最大加速度,即绳子的最大拉力等于人的自身重力,
对货物,由牛顿第二定律可得,$a=\frac{{F}_{M}-mg}{m}=\frac{600-10×10}{10}m/{s}^{2}$=50m/s2.
答:(1)货物以a1=2m/s2匀加速上升,人对地面压力480N;
(2)货物匀加速上升时,其最大加速度为50m/s2.
点评 虽然压力是地面所受,但应该选人作为研究对象;要知道绳子的拉力,则必须选中物体为研究对象由牛顿运动定律方可求出.所以此题渗透如何合理选择研究对象的思想.
练习册系列答案
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14.以一定的初速度从地面竖直向上抛出一小球,小球上升到最高点之后,又落回到抛出点,假设小球所受空气阻力与速度大小成正比,则小球在运动过程中的机械能E随离地高度h变化关系可能正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
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A. | L | B. | $\frac{L}{3}$ | C. | $\frac{4}{5}$L | D. | $\frac{2}{3}$L |
2.下列说法正确的是( )
A. | 静电力常量的数值是通过实验得出的 | |
B. | 点电荷就是体积很小的带电体 | |
C. | 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 | |
D. | 当两个带电体的距离无限近时,它们之间的库仑力变得无穷大 |
20.如图所示,横轴r表示两分子问的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点.下列说法正确的是( )
A. | ab为引力曲线,cd为斥力曲线 | |
B. | ab为斥力曲线,cd为引力曲线 | |
C. | 若两分子间的距离增大,分子间的斥力减小的比引力更快 | |
D. | 若r=r0,则分子间没有引力和斥力 | |
E. | 当分子间距从r0开始增大时,分子势能一定增大 |