Question

如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質量為M；B為鐵片，質量為m；整個裝置用輕繩懸掛于O點.當電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力F的大小為(    )

A.F=Mg              B.M＜F＜(M+m)g          C.F=(M+m)g        D.F＞(M+m)g

Answer 1

D

解析：解法一：(隔離法)B被吸引上升時，B受到重力mg和A對B向上的吸引力F₁而向上加速運動，受力如圖甲所示，故有F₁-mg＞0                     ①

    對于A和C(包括支架)受輕繩的拉力F、自身的重力Mg及B對A向下的吸引力F₁′作用處于平衡，受力如圖乙所示.由平衡條件有F-F₁′-Mg=0              ②

    又F₁和F′是一對作用力和反作用力，故有F₁′=F₁              ③

解①②③得F=Mg+F₁＞(M+m)g,故D選項正確.

解法二：(整體法)把A、B、C(含支架)當作整體，在這個系統中B由于受到磁場力作用，由靜止開始向上加速運動，這個系統就處于超重狀態，故F＞(M+m)g,所以D選項正確.