题目
D.先变大再变小-|||-y-|||-四-|||-F-|||-图 2-9 题2.7图 图 2-10 题2.8图 图 2-11 题2.9图-|||-28 如图 2-10 所示,用一轻绳系一重物挂在电梯的天花板上,电梯以加速度a上升-|||-时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半。如果绳子刚好被拉断,此时-|||-升降机向上的加速度为 () 。-|||-A.2a B. 2(a+g)-|||-C. +8 D. +8-|||-29如图 2-11 所示 一人版比如1.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查牛顿第二定律的应用,涉及电梯(升降机)中的超重现象及绳子张力的计算。
解题核心思路:
- 明确受力分析:物体随电梯加速上升时,受重力和绳子的张力,合力提供加速度。
- 建立动力学方程:根据牛顿第二定律,张力与重力的差值等于物体的质量乘以加速度。
- 两次情景对比:利用第一次情景(张力为最大张力的一半)求出最大张力,再代入第二次情景(张力达到最大值)求解新的加速度。
破题关键点:
- 区分两次情景中的张力与加速度关系,注意第二次情景中张力达到最大值时的临界条件。
第一次情景(电梯以加速度$a$上升)
- 受力分析:物体受重力$mg$和绳子张力$T_1$,合力为$ma$。
- 动力学方程:
$T_1 - mg = ma \quad \Rightarrow \quad T_1 = m(g + a)$ - 张力关系:题目中$T_1$是最大张力$T_{\text{max}}$的一半,即
$T_1 = \frac{1}{2}T_{\text{max}} \quad \Rightarrow \quad T_{\text{max}} = 2m(g + a)$
第二次情景(绳子被拉断)
- 临界条件:绳子被拉断时,张力达到最大值$T_{\text{max}}$。
- 动力学方程:
$T_{\text{max}} - mg = ma' \quad \Rightarrow \quad a' = \frac{T_{\text{max}}}{m} - g$ - 代入最大张力:
$a' = \frac{2m(g + a)}{m} - g = 2(g + a) - g = g + 2a$
结论:此时电梯的加速度为$2a + g$,对应选项C。