问题标题:
如图,一体重为G的工人通过定滑轮拉着放在水平地面上的重物A,所用的力为F.若重物A所受重力为GA,重物A对地面的压力为FA,且F<G<GA,定滑轮所受总重力为G定,不计绳重及滑轮摩擦.
问题描述:
如图,一体重为G的工人通过定滑轮拉着放在水平地面上的重物A,所用的力为F.若重物A所受重力为GA,重物A对地面的压力为FA,且F<G<GA,定滑轮所受总重力为G定,不计绳重及滑轮摩擦.当整个装置处于静止平衡状态时,下列说法正确的是()
A.FA与GA大小相等,方向相同
B.F与FA大小相等,方向相反
C.F和G是一对平衡力
D.天花板上的O点受到的向下拉力大小等于2F+G定
曹汝鸣回答:
A、物体A的重力GA方向为竖直向下,重物A对地面的压力为FA方向为竖直向下,方向相同;
对A物体进行受力分析,受到了绳子对A向上的拉力F拉,地面对A向上的支持力F支和本身的重力GA,因A静止,处于平衡状态,故F支+F拉=GA,所以F支=GA-F拉;又因滑轮为定滑轮,F拉=F.对于物体A来说,地面对A向上的支持力F支等于重物A对地面的压力为FA;所以FA=GA-F,即FA大小等于GA与F之差;则A选项说法错误;
B、人的拉力F方向向下,与重物A对地面的压力为FA方向相同,经分析可知,FA大小等于GA与F之差,故B错误;
C、人的拉力F和人的重力G不是作用在同一个物体上的力,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、对滑轮进行受力分析,滑轮受到了向上的一段绳子的拉力、本身的重力G定、向下的两端绳子的拉力2F,根据力的平衡,可知滑轮受的向上的一段绳子的拉力为:2F+G定;根据力的作用是相互的可知:天花板上的O点受到的向下拉力大小也等于2F+G定;则D选项说法正确;
故选D.
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