Question

16．如圖所示，質(zhì)量50kg的人站在水平地面上，通過(guò)定滑輪和繩子（不計(jì)共摩擦和繩子質(zhì)量）豎直向上提起質(zhì)量為10kg．（g=10m/s²），求：
（1）貨物以a=2m/s²勻加速上升，人對(duì)地面壓力的大��；
（2）貨物勻加速上升時(shí)，其最大加速度的大�。�

Answer 1

分析 （1）人站在地面上，勻加速拉升物體，同時(shí)繩子也有個(gè)力拉人，由牛頓第二定律可求出繩子的拉力，從而對(duì)人受力分析，由平衡條件可求出人受地面的支持力，最后由牛頓第三定律可得出工人對(duì)地面的壓力大�。�
（2）為了不使人離開(kāi)地面，繩子的最大拉力等于人的重力，根據(jù)牛頓第二定律求出貨物的最大加速度．

解答 解：（1）先研究物體，以加速度2m/s²勻加速被拉升，受力分析：重力與繩子的拉力．
則有：F-mg=ma
解得：F=120N，
再研究人，受力分析，重力、繩子拉力、支持力，處于平衡狀態(tài)．
則有：Mg=F+F_支
解得：F_支=380N，
由牛頓第三定律可得：F_壓=380N
（2）人能對(duì)物體施加的最大拉力為F_m=Mg=500N，
由牛頓第二定律得 F_m-mg=ma_m
解得物體最大加速度為${a}_{m}=\frac{Mg-mg}{m}=\frac{（50-10）×10}{10}=40m/{s}^{2}$．
答：（1）繩子對(duì)物體的拉力為380N；
（2）貨物勻加速上升時(shí)，其最大加速度為40m/s²．

點(diǎn)評(píng) 雖然壓力是地面所受，但應(yīng)該選人作為研究對(duì)象；要知道繩子的拉力，則必須選中物體為研究對(duì)象由牛頓運(yùn)動(dòng)定律方可求出．所以此題滲透如何合理選擇研究對(duì)象的思想．