問題詳情:
如圖所示,質量爲M的電梯底板上放置一質量爲m的物體,鋼索拉着電梯由靜止開始向上做加速運動,當上升高度爲H時,速度達到v,不計空氣阻力,則( )
A.物體所受合力做的功等於mv2+mgH
B.底板對物體的支援力做的功等於mgH+mv2
C.鋼索的拉力做的功等於Mv2+MgH
D.鋼索的拉力、電梯的重力及物體對底板的壓力對電梯M做的總功等於Mv2
【回答】
解:A、對物體應用動能定理得:合力對物體做的功W=mv2,故A錯誤;
B、電梯由靜止開始向上做加速運動,設加速度的大小爲a,
由速度和位移的關係式可得,v2=2aH,
所以a=,
對電梯由牛頓第二定律可得,
FN﹣mg=ma,
所以 FN=mg+ma=mg+m,
地板對物體的支援力做的功爲W=FNH=(mg+ma)H=mgH+mv2,所以B正確.
C、對於整體由牛頓第二定律可得,
F﹣(M+m)g=(M+m)a,
所以鋼索的拉力爲F=(M+m)g+(M+m)a,
鋼索的拉力做的功等於FH=(M+m)gH+(M+m)v2,所以C錯誤.
D、根據動能定理可得,合力對電梯M做的功等於電梯的動能的變化即爲Mv2,則鋼索的拉力、電梯的重力及物體對底板的壓力對電梯M做的總功等於Mv2,所以D正確.
故選:BD.
知識點:動能和動能定律
題型:多項選擇