题目内容

3.一人在井下站在吊台上,用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来.图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求
(1)人对绳的拉力;
(2)人对吊台的压力.(g=9.8m/s2

分析 (1)以人与吊板整体为研究对象,运用牛顿第二定律可求得绳子对人的拉力,再由牛顿第三定律可求得人对绳子的拉力;
(2)再隔离吊板研究,再由牛顿第二定律求出人对吊板的压力F.

解答 解:(1)以人和吊台整体:2T-(m+M)g=(m+M)a
代入解得绳子对人的拉力:T=$\frac{(M+m)(g+a)}{2}$=$\frac{(55+15)(9.8+0.2)}{2}$=350N;
由牛顿第三定律可知,人对绳子的拉力为350N;
(2)以人为研究对象:N+T-mg=ma
解得:N=mg+ma-T=55×9.8+55×0.2-350=200N;
答:(1)绳的拉力大小是350N;
(2)这时人对吊台的压力大小是200N.

点评 本题考查牛顿第二定律的应用问题,要注意整体法与隔离法的应用,要注意对整体分析时,整体受2根绳子的拉力.

练习册系列答案
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13.某实验小组利用图1所示的装置 探究加速度与力、质量的关系.

(1)下列做法正确的是AD(填字母 代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳 与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量.(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图1所示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条直线.设甲、乙用的木块质量分别为m、m,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ、μ,由图可知,m小于m,μ大于μ.(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)木块在砝码桶的牵引下开始运动,砝码桶落地后,木块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图3所示.打点计时器电源的频率为50Hz.
①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速.
②计数点5对应的速度大小为1.00m/s,计数点6对应的速度大小为1.20.(保留三位有效数字).
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=2.00m/s2

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