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一台起重机将一个体积为2m3的钢材以1m/s的速度匀速直线上升,此时起重机吊绳对钢材的拉力是多大?由于施工的需要,吊车吊该物体的速度增大为原来的2倍,但方向变为匀速直线下降,则吊绳的拉力又是多大?拉力方向怎样?(g=10N/kg,ρ=7.8×103kg/m3
分析:(1)知道钢材的体积和密度,利用m=ρV求出钢材的质量,再利用G=mg求出钢材的重力.
(2)钢材匀速直线上升和匀速直线下降时,都受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用,这两个力是平衡力,根据平衡力条件求出拉力大小.
解答:解:(1)由ρ=
m
V
得,m=ρV=7.8×103kg/m3×2m3=1.56×104kg,
G=mg=1.56×104kg×10N/kg=1.56×105N.
(2)钢材以1m/s的速度匀速直线上升时,钢材受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用,这两个力是平衡力,大小相等,重力是1.56×105N,所以拉力大小是1.56×105N.
钢材以2m/s的速度匀速直线下降时,钢材受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用,这两个力是平衡力,大小相等,重力是1.56×105N,所以拉力大小是1.56×105N.
答:钢材以1m/s的速度匀速直线上升时,起重机对钢材的拉力是1.56×105N;钢材以2m/s的速度匀速直线下降时,起重机对钢材的拉力是1.56×105N,拉力竖直向上.
点评:静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的作用,判断力的大小和方向是比较常用的方法,一定要熟练掌握.
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