《与绳子有关的临界问题》与绳子有关的临界问题 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《与绳子有关的临界问题》与绳子有关的临界问题

1单选题

如图所示，A、B两物体用轻绳相连，轻绳的最大拉力为100N，mA=4kg，mB=8kg，在拉力F的作用下A、B一起向上加速运动，为使轻绳不被拉断，则F允许的最大值是(g=10m/s2)(　　)

A

120N

B

150N

C

270N

D

240N

题目答案

B

答案解析

分析：

隔离对B分析，结合最大拉力，运用牛顿第二定律求出临界加速度，再对整体分析，根据牛顿第二定律求出F的最大值．

解答：

解：隔离对B分析，B的最大加速度为：a_m=$\frac {T_m-m_Bg}{m_B}$=$\frac {100-80}{8}$m/s_=2.5m/s_；对整体分析，根据牛顿第二定律得：F-(m_A+m_B)g=(m_A+m_B)a_m，解得最大拉力为：F=(m_A+m_B)(g+a_m)=12×12.5N=150N．故选：B．

点评：

本题考查了牛顿第二定律的临界极值问题，关键抓住临界状态，通过隔离法求出加速度，再通过整体法进行求解，难度不大．

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2多选题

(多选)在电梯的天花板上系有一根细绳，绳的下端系一质量为10kg的铁块，细绳的质量忽略不计．已知细绳能够承受的最大拉力为120N，为使细绳不被拉断，(g取$\frac {10m}{s}$)．则关于电梯的运动以下说法正确的是（　　）

A
电梯向上做减速运动时，加速度的值最大不得超过$\frac {2m}{s}$
B
电梯向上做加速运动时，加速度的值最大不得超过$\frac {2m}{s}$
C
电梯向下做减速运动时，加速度的值最大不得超过$\frac {2m}{s}$
D
电梯向下做加速运动时，加速度的值最大不得超过$\frac {2m}{s}$

题目答案

BC

答案解析

分析：

根据细绳的最大拉力，结合牛顿第二定律求出加速度的最大值，从而判断出电梯的运动情况．

解答：

解：根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，解得最大加速度a=$\frac {F-mg}{m}$=$\frac {120-100}{10}$m/s_=2m/s_，方向向上．知电梯向上加速运动时，或向下减速运动时，加速度的值最大不能超过2m/s_．故B、C正确，A、D错误．

故选BC．

点评：

本题考查了牛顿第二定律的基本运用，知道加速度的方向与合力的方向相同．

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