Question

6．2016年4月12日．在全国女子举重锦标赛中，湖南举重名将向艳梅以抓举m₀=120公斤、挺举145公斤、总成绩265公斤勇夺冠军，取重力加速度g=10m/s²，试问：
（1）在以2m/s²的加速度加速上升的电梯内，向艳梅能抓举起的物体最大质量是多少？
（2）在以2m/s²的加速度加速下降的电梯内，向艳梅能抓举起的物体最大质量是多少？

Answer 1

分析 根据向艳梅在地面上最多能举起的重力，计算出她的最大举力．由牛顿第二定律求出她在匀变速运动的电梯中能举起的物体的最大质量．

解答 解：据题知，向艳梅的最大举力为 F=m₀g=145×10N=1450N
（1）在以2m/s²的加速度加速上升的电梯内，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律得
    F-m₁g=m₁a
得 m₁=$\frac{F}{g+a}$=$\frac{1450}{10+2}$≈120.8kg
（2）在以2m/s²的加速度加速下降的电梯内，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律得
    m₂g-F=m₂a
得 m₂=$\frac{F}{g-a}$=$\frac{1450}{10-2}$=181.25kg
答：
（1）在以2m/s²的加速度加速上升的电梯内，向艳梅能抓举起的物体最大质量是120.8kg．
（2）在以2m/s²的加速度加速下降的电梯内，向艳梅能抓举起的物体最大质量是181.25kg．

点评 本题是应用牛顿第二定律研究超重和失重的问题，关键要抓住人的最大举力是一定的．要注意加速度的方向．