Question

某人在一个以2.5 m/s²的加速度匀加速下降的电梯内最多能举起80 kg的物体，则此人在地面上最多能举起多重的物体?若他在一匀加速上升的电梯内能举起40 kg的物体，则此电梯的加速度为多大?（g取10 m/s²）

Answer 1

解析：“人最多能举起80 kg的物体”的意思是这个人能施加给外界物体的最大举力恰能使80 kg的物体以2.5 m/s²的加速度匀加速下降，因此只要能计算出这个举力的大小，就能知道这个人在地面上及在匀加速上升的电梯中能举起多重的物体.

由题意可知，物体受力分析如图所示.由牛顿第二定律可知：mg-F=ma  F=mg-ma=80×（10-2.5） N=600 N,即人最大的举力是600 N.

在地面上，由平衡条件可知：mg=F,m=60 kg.即在地面上，人最多能举起60 kg的物体.

若他最多能举起40 kg的物体，此时由牛顿第二定律可知：F-mg=ma，解得：a=5 m/s²,

即物体的加速度为5 m/s²，方向竖直向上.

答案：60 kg  5 m/s²,方向竖直向上