Question

如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M；B为铁片，质量为m；整个装置用轻绳悬挂于O点.当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为(    )

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：(隔离法)B被吸引上升时，B受到重力mg和A对B向上的吸引力F₁而向上加速运动，受力如图甲所示，故有F₁-mg＞0                     ①

    对于A和C(包括支架)受轻绳的拉力F、自身的重力Mg及B对A向下的吸引力F₁′作用处于平衡，受力如图乙所示.由平衡条件有F-F₁′-Mg=0              ②

    又F₁和F′是一对作用力和反作用力，故有F₁′=F₁              ③

解①②③得F=Mg+F₁＞(M+m)g,故D选项正确.

解法二：(整体法)把A、B、C(含支架)当作整体，在这个系统中B由于受到磁场力作用，由静止开始向上加速运动，这个系统就处于超重状态，故F＞(M+m)g,所以D选项正确.