题目内容

如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M;B为铁片,质量为m;整个装置用轻绳悬挂于O点.当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F的大小为(    )

A.F=Mg              B.M<F<(M+m)g          C.F=(M+m)g        D.F>(M+m)g

D

解析:解法一:(隔离法)B被吸引上升时,B受到重力mg和A对B向上的吸引力F1而向上加速运动,受力如图甲所示,故有F1-mg>0                     ①

    对于A和C(包括支架)受轻绳的拉力F、自身的重力Mg及B对A向下的吸引力F1′作用处于平衡,受力如图乙所示.由平衡条件有F-F1′-Mg=0              ②

    又F1和F′是一对作用力和反作用力,故有F1′=F1              ③

解①②③得F=Mg+F1>(M+m)g,故D选项正确.

解法二:(整体法)把A、B、C(含支架)当作整体,在这个系统中B由于受到磁场力作用,由静止开始向上加速运动,这个系统就处于超重状态,故F>(M+m)g,所以D选项正确.

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