Question

5．某举重运动员在地面上最多能举起160kg的杠铃
（1）若该运动员在升降机中能举起200kg的杠铃，求升降机加速度的大小和方向．
（2）若升降机以（1）中等大的加速度减速下降，求该运动员在升降机中举起杠铃的最大质量（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根据运动员的最大举力，抓住升降机的加速度与杠铃的加速度相等，结合牛顿第二定律求出升降机的加速度大小和方向．
（2）根据牛顿第二定律求出杠铃的最大质量．

解答 解：（1）人的最大举力为1600N，
在升降机中，根据牛顿第二定律得，mg-F=ma，
解得a=$\frac{mg-F}{m}=\frac{2000-1600}{200}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$．方向向下．
（2）根据牛顿第二定律得，F-m′g=m′a，
解得m′=$\frac{F}{g+a}=\frac{1600}{12}kg=133.3kg$．
答：（1）升降机加速度的大小为2m/s²，方向向下．
（2）运动员在升降机中举起杠铃的最大质量为133.3kg．

点评 本题考查了牛顿第二定律的基本运用，抓住最大举力不变，以及杠铃的加速度与升降机相同进行求解．