Question

如圖為馬戲團(tuán)中猴子爬桿的裝置．已知底座連同直桿總質(zhì)量為20kg，猴子質(zhì)量為5kg，現(xiàn)讓猴子沿桿以1m/s²的加速度從桿底部向上爬，設(shè)猴子與桿之間的作用力為恒力，則底座對(duì)水平面的壓力為多少？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：由對(duì)猴子受力分析，由牛頓第二定律可得出猴子受桿的作用力；再由牛頓第三定律可得出猴子對(duì)桿的作用力；再對(duì)底座受力分析，由共點(diǎn)力的平衡條件及牛頓第三定律可得出底座對(duì)水平面的壓力．

解答：解：設(shè)猴子向上加速爬時(shí)受到桿向上的力為F，猴子質(zhì)量為m，桿及底座質(zhì)量為M，則對(duì)猴子由牛頓第二定律得：F-mg=ma，
得：F=m（g+a）=55 N，
由牛頓第三定律得，猴子對(duì)桿向下的力為：F′=F=55 N，
設(shè)地面對(duì)底座的支持力為F_N，對(duì)底座由平衡條件得：
F_N=F′+Mg=255 N                                    
由牛頓第三定律得，底座對(duì)水平面的壓力為255 N．
答：底座對(duì)水平面的壓力為255 N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了共點(diǎn)力的平衡條件及牛頓第二定律的應(yīng)用，在解題時(shí)要注意靈活選擇研究對(duì)象，由不同的物理規(guī)律求解．