的引力为FT,由牛顿第二定律可知FT>Mg.由牛顿第三定律可知B对A向下的引力FT′=FT>Mg.取A和C的整体为研究对象,由平衡条件可得F=mg+FT′,故F>(M+m)g.正确选项为D.答案:D
二、非选择题
8.某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验,实验装置如图1所示.将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上,实验员站在健康秤上相对健康秤静止.使电动扶梯由静止开始斜向上运动,整个运动过程可分为三个阶段,先加速、再匀速、最终减速停下.已知电动扶梯与水平方向夹角为37°.重力加速g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系,如图2所示.
(1)画出加速过程中实验员的受力示意图;
(2)求该次测量中实验员的质量m;
(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2.
解析:(1)加速过程中实验员受到重力mg,静摩擦力Ff,支持力FN,如图所示.
(2)3~6 s电梯做匀速运动,实验员受力平衡
FN=mg=600 N,m=60 kg.
(3)加速阶段,竖直方向,根据牛顿第二定律
FN-mg=ma1sin37°
解得a1=m/s2=0.56 m/s2
减速阶段,竖直方向mg-FN=ma2·sin37°
解得a2=0.42 m/s2.
答案:(1)见解析 (2)60 kg (3)a1=0.56 m/s2 a2=0.42 m/s2
9.在细线拉力F作用下,质量m=1.0 kg的物体由静止开始竖直向上运动,vt图象如图所示,取重力加速度g=10 m/s2,求: