Question

16．一個人用一條質(zhì)量可不計的細繩從井中豎直向上提一桶水，細繩所能承受的最大拉力為300N．已知水桶裝滿水后，水與水桶的總質(zhì)量為20kg．則人向上提升的最大加速度為多大．

Answer 1

分析 以水桶為研究對象，拉力最大時加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解．

解答 解：若用細繩勻速提升水桶時，繩的拉力與水桶的重力大小相等，但如果向上加速拉水桶時，繩子的拉力則大于水桶的重力．
根據(jù)牛頓第二定律知：F-mg=ma，
即：F=mg+ma．
加速度越大，需用的拉力就越大．最大拉力為：
F_max=mg+ma_max．
代入數(shù)值得：a_max=$（\frac{300}{20}-10）m/{s}^{2}$=5 m/s²，
即人向上提水桶的最大加速度為5 m/s²．
答：人向上提升的最大加速度為5m/s²．

點評 題主要是考查了牛頓第二定律的知識；利用牛頓第二定律答題時的一般步驟是：確定研究對象、進行受力分析、進行正交分解、在坐標軸上利用牛頓第二定律建立方程進行解答．