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    如图3－3－11所示，在升降机中，用水平方向的力将质量为0.2 kg的物块压在竖直的墙壁上，物块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.4.

    图3－3－11

     (1)当升降机以2 m/s2的加速度匀加速上升时，至少要以多大的力F′才能保持物块相对升降机静止？

    (2)当升降机以5 m/s2的加速度朝下加速运动时，又要以多大的力F′才能保持物块相对升降机静止？(取g＝10 m/s2)

     

    【答案】

    (1)6 N　(2)2.5 N

    【解析】(1)当升降机以2 m/s2的加速度匀加速上升时，物块受到水平向左的力F和墙壁对物块的弹力N的作用且平衡，即F＝N

    竖直方向物块受重力mg和摩擦力f的作用，由牛顿第二定律列方程：f－mg＝ma

    代入数据，得：f＝m(a＋g)＝2.4 N，即f至少要2.4 N

    当静摩擦力等于最大静摩擦力，即f＝fm＝μN时，N最小，F最小，代入数据：得：F＝6 N.

    (2)当升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降时，物块受到水平向左的力F′和墙壁对物块的弹力N′的作用且平衡，即F′＝N′

    竖直方向物块受重力mg和摩擦力f′的作用，由牛顿第二定律列方程：mg－f′＝ma′

    代入数据，得f′＝m(g－a′)＝1.0 N

    当静摩擦力等于最大静摩擦力，即f′＝fm′＝μN′时，N′最小，F′最小，代入数据：得：F′＝2.5 N.

    答案：(1)6 N　(2)2.5 N

     

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    A．加速下降                              B．加速上升

    C．减速上升                              D．减速下降

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    图3－3－11

    A．L＋　　　　　                  B．L－

    C．L－                                                D．L＋

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    图3－3－11

    A．在第2 s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大

    B．在第3 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大

    C．在第4 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大

    D．在第5 s末加速度为零，运动方向与F1方向相同

     

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