Question

11．起重機(jī)鋼繩的拉力為6×10⁴N的時(shí)候，能把重物豎直向上勻速提起，上升速度為0.4m/s．若使重物以0.2m/s的速度勻速下降，鋼繩對(duì)重物的拉力大小是多少N？若重物在下降過程中停下來保持靜止不動(dòng)，此時(shí)鋼繩對(duì)重物的拉力大小是多少N？重物的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）重物在力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，鋼索中的拉力和重力是一對(duì)平衡力，其勻速運(yùn)動(dòng)的速度發(fā)生變化，但其所處的狀態(tài)是不變的，即用二力平衡的知識(shí)分析即可解決；
（2）同一直線上兩個(gè)力的合力是這樣計(jì)算的：方向相同時(shí)，其合力等于兩力之和，方向與兩力方向相同；方向相反時(shí)，其合力等于大力減去小力，其方向與大力方向相同．
（3）由G=mg變形可求質(zhì)量．

解答 解：由于物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，不論速度大小如何，在豎直方向上，拉力與重力是一對(duì)平衡力，即大小相等；所以，當(dāng)重物以0.4m/s的速度勻速上升和0.2m/s的速度勻速下降時(shí)，鋼絲繩對(duì)重物的拉力大小與其重力相等，即是6×10⁴N；如果重物保持靜止不動(dòng)時(shí)，鋼繩對(duì)重物的拉力也與其重力相等，即是6×10⁴N；
由m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{10N/kg}$=6×10³kg．
答：若使重物以0.2m/s的速度勻速下降，鋼繩對(duì)重物的拉力大小是6×10⁴N；
若重物在下降過程中停下來保持靜止不動(dòng)，此時(shí)鋼繩對(duì)重物的拉力大小是6×10⁴牛；重物的質(zhì)量是6×10³kg．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)二力平衡條件的應(yīng)用的理解和掌握，根據(jù)二力平衡的條件，我們首先可以判斷一個(gè)物體是否受平衡力的作用；還可以根據(jù)一個(gè)力的大小和方向判斷另一個(gè)力的大小和方向．