起重機鋼繩的拉力為6╳104N的時候,能把重物豎直向上勻速提起,上升速度為0.4m/s.
①若使重物以0.2m/s的速度勻速下降,鋼繩對重物的拉力大小是多少N?
②若重物在下降過程中停下來保持靜止不動,此時鋼繩對重物的拉力大小是多少N?
③重物所受的合力大小是多少N?
解:由于物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時,不論速度大小如何,在豎直方向上,拉力與重力是一對平衡力,即大小相等;所以,當(dāng)重物以0.2米/秒的速度勻速下降時,鋼絲繩對重物的拉力大小與其重力相等,即是6×104牛;如果重物保持靜止不動時,鋼繩對重物的拉力也與其重力相等,即是6×104牛;由于重物所受的拉力與重物的重量相等,所以據(jù)同一直線上方向相反的兩個力的合力的求解方法知,此時重物所受的合力為0.
答:①若使重物以0.2m/s的速度勻速下降,鋼繩對重物的拉力大小是6×104牛.②若重物在下降過程中停下來保持靜止不動,此時鋼繩對重物的拉力大小是6×104牛;③重物所受的合力大小是0.
分析:(1)重物在力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時,鋼索中的拉力和重力是一對平衡力,其勻速運動的速度發(fā)生變化,但其所處的狀態(tài)是不變的,即用二力平衡的知識分析即可解決;
(2)同一直線上兩個力的合力是這樣計算的:方向相同時,其合力等于兩力之和,方向與兩力方向相同;方向相反時,其合力等于大力減去小力,其方向與大力方向相同.
點評:此題主要考查學(xué)生對二力平衡條件的應(yīng)用的理解和掌握,根據(jù)二力平衡的條件,我們首先可以判斷一個物體是否受平衡力的作用;還可以根據(jù)一個力的大小和方向判斷另一個力的大小和方向.