Question

5．如圖所示，水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m₁和m₂的木塊1和2，中間用一條輕繩連接，兩物體的材料相同，現(xiàn)用力F向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)水平面粗糙時(shí)，輕繩的拉力大于$\frac{{m}_{1}F}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
• B． 當(dāng)水平面粗糙時(shí)，輕繩的拉力小于$\frac{{m}_{1}F}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
• C． 若水平面是光滑的，則輕繩的拉力為$\frac{{m}_{1}F}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
• D． 若水平面是粗糙的，且物體和地面摩擦因數(shù)為μ，則繩的拉力為$\frac{{m}_{1}F}{{m}_{1}+{m}_{2}}$+μm₁g

Answer 1

分析 先以兩木塊整體為研究對(duì)象根據(jù)牛頓第二定律求出加速度大小，然后以m₁為研究對(duì)象根據(jù)牛頓第二定律求出繩子拉力表達(dá)式．

解答 解：設(shè)物體和地面摩擦因數(shù)為μ，以兩木塊整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律：
F-μ（m₁+m₂）g=（m₁+m₂）a
得：a=$\frac{F-μ（{m}_{1}+{m}_{2}）g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
以m₁為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律：
T-μm₁g=m₁a
代入a得：T=$\frac{F{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
可見繩子拉力大小與摩擦因數(shù)μ無關(guān)，即與水平面是否粗糙無關(guān)，無論水平面是光滑的還是粗糙的，繩的拉力均為$\frac{F{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$；故ABD錯(cuò)誤，C正確
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于連接體問題，連接體問題往往是隔離法和整體法結(jié)合應(yīng)用，正確的選擇研究對(duì)象是關(guān)鍵．