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单选题 物理化学综合
2012-09-29

如图6-1所示,在水平桌面上放置一个台秤,台秤上放物体B.B的上端用细绳通过滑轮与物体A连接起来.已知mA=2 kg,mB=5 kg,台秤的质量m=1 kg,台秤的读数和桌面所受的压力分别是(  )(取g=10 m/s2)
A.30 N.70 N
B.30 N,40 N
C.70 N.30 N
D.70 N,20 N

参考答案

B

答案解析

本试题的考点是力的平衡方程.本题中的研究对象有三个,物体A、物体B和台秤.这三个研究对象都处于静止状态.因此只要对它们分别用力的平衡方程就可以解题.
设绳子拉力为FT,台秤对B的支持力为FNB,桌面对台秤的支持力为FN.
A受绳子拉力和重力的作用,保持静止,故有
FT-mAg=0
由此得FT=mAg①
B受三个作用力:重力、绳子拉力、台秤的支持力.对B用平衡条件有
FT+FNB-mBg=0
由此得FNB=mBg-FT
把式①代入得
FNB=(mB-mA)g=(5-2)×10 N=30 N②
台秤受三个作用力:重力、桌面支持力和B对台秤的压力F'NB.对台秤用平衡条件有
FN-mg-F'NB=0
于是FN=mg+F'NB
FNB、F'NB是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律知,FNB、F'NB相等,方向相反,故知台秤的读数为30 N.
FN=mg+FNB
代入已知数值FN=1×10 N+30 N=40 N
桌面所受的压力与FN等值反向,故选B.
注意,在解本题时应按照从A到B再到台秤的次序进行,不能颠倒,否则容易失误.A的平衡方程只有一个未知力FT,在求出FT后B中未知力也只有一个了,立即可求出FNB,最后再
求得FN.
当然对于受力分析比较熟练的考生也可以用下面的方法解题.由于A的作用使B对台秤的压力减少了mAg,因此B对台秤的压力为(mB-mA)g.同理,因为A的作用使B和台秤对桌面的压力减少了mAg,所以桌面所受的压力为(mB+m-mA)g.

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