题目
1.在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a1 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,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断?A. 2 a1.B. 2( a1+g ).C. 2a1+ g.D. a1 + g.
1.在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a1 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,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断?
A. 2 a1.
B. 2( a1+g ).
C. 2a1+ g.
D. a1 + g.
题目解答
答案
C. 2a1+ g.
解析
步骤 1:确定重物在升降机中的受力情况
当升降机以加速度a1上升时,重物受到重力mg和绳子的张力T的作用。根据牛顿第二定律,重物的加速度等于升降机的加速度,即a1。因此,重物的受力情况可以表示为:T - mg = ma1。
步骤 2:确定绳子张力与最大张力的关系
题目中提到,当升降机以加速度a1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。设绳子的最大张力为T_max,则有T = 1/2 * T_max。
步骤 3:求解绳子刚好被拉断时的加速度
当绳子刚好被拉断时,绳中的张力等于绳子的最大张力,即T = T_max。此时,重物的受力情况可以表示为:T_max - mg = ma。将T_max = 2T代入,得到2T - mg = ma。将T = mg + ma1代入,得到2(mg + ma1) - mg = ma。化简得到a = 2a1 + g。
当升降机以加速度a1上升时,重物受到重力mg和绳子的张力T的作用。根据牛顿第二定律,重物的加速度等于升降机的加速度,即a1。因此,重物的受力情况可以表示为:T - mg = ma1。
步骤 2:确定绳子张力与最大张力的关系
题目中提到,当升降机以加速度a1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。设绳子的最大张力为T_max,则有T = 1/2 * T_max。
步骤 3:求解绳子刚好被拉断时的加速度
当绳子刚好被拉断时,绳中的张力等于绳子的最大张力,即T = T_max。此时,重物的受力情况可以表示为:T_max - mg = ma。将T_max = 2T代入,得到2T - mg = ma。将T = mg + ma1代入,得到2(mg + ma1) - mg = ma。化简得到a = 2a1 + g。