问题
多选题
如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则( )
A.地板对物体的支持力做的功等于
mv21 2
B.地板对物体的支持力做的功等于mgH+
mv21 2
C.钢索的拉力做的功等于
Mv2+MgH1 2
D.合力对电梯M做的功等于1 2Mv2
答案
电梯由静止开始向上做加速运动,设加速度的大小为a,
由速度和位移的关系式可得,V2=2aH,
所以a=
,V2 2H
对电梯由牛顿第二定律可得,
FN-mg=ma,
所以 FN=mg+ma=mg+m
,V2 2H
地板对物体的支持力做的功为W=FN H=(mg+ma)H=mgH+
mv2,所以A错误,B正确.1 2
对于整体由牛顿第二定律可得,
F-(M+m)g=(M+m)a,
所以钢索的拉力为F=(M+m)g+(M+m)a,
钢索的拉力做的功等于FH=(M+m)gH+
(M+m)v2 ,所以C错误.1 2
根据动能定理可得,合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化即为
Mv2,所以D正确.1 2
故选BD.