(1)力F的大小;
(2)为使绳子不被拉断,加速上升的最大加速度.
图6-4-1
思路解析:A、B两物体属于超重状态,由牛顿第二定律列方程:
以AB整体为研究对象,有
F-(mA+mB)g=(mA+mB)a,
解得F=44.1 N.
以B为研究对象,有Tm-mBg=mBa1,
解得a1=7.7 m/s2.
答案:(1)44.1 N (2)7.7 m/s2
3.体重为70 kg的人站在竖直起降的升降机内台秤上,当升降机开始运动时,台秤读数为91 N,这架升降机的加速度的方向为 ;加速度的大小是 .(g=9.8 m/s2)
思路解析:由题中数据可知,人处于失重状态,加速度方向竖直向下,可列牛顿第二定律的方程mg-N=ma,代入数据解得a=8.5 m/s2.
答案:竖直向下 8.5 m/s2
4.电梯内有一个小球,质量为m,用细线挂在电梯的天花板上,当电梯以g/3的加速度竖直加速下降时(g为重力加速度),细线对物体的拉力为( )
A.mg B.mg C.mg D.mg
思路解析:小球处于失重状态,以球为研究对象,球受两个力的作用:细线对球的拉力T、重力G.由于小球相对电梯保持静止,所以在竖直方向上与电梯的运动状态改变相同,电梯的加速度也就是小球的加速度.取加速度的方向为正方向,根据牛顿第二定律,有:
∑F=ma G-T=ma
所以T=G-ma=mg-m=mg.
答案:A
5.质量为60 kg的人站在升降机内,当升降机以0.5 m/s2的加速度匀减速下降时,人对底板的压力为 ,若升降机以此加速度匀减速上升,人对底板的压力为 .(g取10 m/s2)
思路解析:以人为研究对象,设底板对人的支持力为N.当升降机匀减速下降时,人属于超重状态,则由牛顿第二定律,有
N-mg=ma,代入数据,解得N=630 N.
当升降机匀减速上升时,人属于失重状态,则由牛顿第二定律,有
mg-N=ma,代入数据,解得N=570 N.
答案:630 N 570 N
6.电梯地板上有一个质量为200 kg的物体,它对地面的压力随时间变化的图象如图6-4-2所示,则电梯从静止开始向上运动,在5s内上升的高度为多少?