Question

6．舉重運動員在地面上能舉起120kg的重物，運動員能發揮的向上的最大支撐力為多少？若在運動的升降機中卻只能舉起100kg的重物，求升降機的加速運動的加速度．若在以2.5m/s²的加速度加速下降的升降機中，此運動員能舉起質量為多大的重物？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 根據共點力平衡求得支撐力，在加速運動的升降機中，最多舉起100kg的物體說明物體超重，具有向上的加速度，根據牛頓第二定律求出加速度．

解答 解：運動員在地面上能舉起120 kg的重物，則運動員能發揮的向上的最大支撐力F=1 200 N，
在運動的升降機中卻只能舉起100 kg的重物，可見該重物超重了，升降機應具有向上的加速度，對于重物，有：
F-mg=ma
a=$\frac{F-mg}{m}$=$\frac{1200-100×10}{100}$ m/s²=2 m/s²
當升降機以2.5 m/s²的加速度加速下降時，重物處于失重狀態，對于重物，mg-F=ma′
得：m=$\frac{F}{g-a′}$=$\frac{1200}{10-2.5}$ kg=160 kg．
答：（1）運動員能發揮的向上的最大支撐力為1200N  
（2）升降機的加速運動的加速度2 m/s²　
（3）此運動員能舉起質量為160 kg

點評 做超重和失重的題目關鍵是搞清楚加速度的方向，具有向上的加速度為超重，具有向下的加速度為失重．