Question

如图用放在水平面上的质量为M=50kg的电动机提升重物，重物质量m=40kg，提升时重物以a=1.0m/S²的加速度上升，已知g=10m/S²，则：
（1）电动机对地面的压力为多少？
（2）若要使电动机不离开地面，重物上升的加速度不能超过多少？

Answer 1

解：（1）对重物受力，由牛顿第二定律可知：
F_T-mg=ma
对电动机受力可知：F_N+F_T=Mg
联立可得：F_N=60N
由牛顿第三定律可知，电动机对地面的压力为60N．
（2）当电动机恰好不离开地面时，对电动机受力可知：F_T=Mg
对重物可知：F_T-mg=ma
联立可得：a=2.5m/s²
所以，重物上升的加速度不能超过a=2.5m/s²．
答：
（1）电动机对地面的压力为60N．
（2）若要使电动机不离开地面，重物上升的加速度不能超过2.5m/s²．
分析：（1）先对重物研究，由牛顿第二定律求出绳的拉力，再对电动机研究，由平衡条件求出地面对电动机的支持力，由牛顿第三定律求得电动机对地面的压力．
（2）当电动机恰好不离开地面时，绳子的拉力等于电动机的重力，再对重物由牛顿第二定律求出最大加速度．
点评：本题采用隔离法研究加速度不同的两个物体，绳子拉力是电动机与重物之间联系的纽带．难度不大．