13.如圖所示,輕繩兩端分別為A、C兩物體相連接,mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,所有接觸面的摩擦因數(shù)均為μ=0.1,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計,求:
(1)若用F=7N的力向左拉C物體,則A、B、C物體的加速度分別為多少?
(2)若用F=18N的力向左拉C物體,則A、B、C物體的加速度分別為多少?

分析 先以A為研究對象,要用力將C拉動,繩的拉力至少等于AB間的最大靜摩擦力,由摩擦力公式求出繩的拉力最小值,再以三個物體整體為研究對象,由平衡條件求解F的最小值來判斷,再用牛頓第二定律求ABC三個物體的加速度.

解答 解:(1)以A為研究對象,要用力將C拉動,繩的拉力至少等于AB間的最大靜摩擦力,則拉力的最小值為:T=μmAg=1N
再以三個物體整體為研究對象,由平衡條件得拉力的最小值為:F=2T+μ(mA+mB+mC)g=8N
若用F=7N的力向左拉C物體,F(xiàn)小于最小拉力8N,拉不動,ABC均靜止,所以ABC的加速度都為0.
(2)AB之間的摩擦力為:f1=μmAg=1N
B和C發(fā)生相對滑動,BC間的摩擦力為:f2=μ(mA+mB)g=3N
AC用一條繩子系著,故AC的加速度相等
C與地面之間的摩擦力為:f3=μ(mA+mB+mC)g=6N
以C為研究對象有:F-f3-T-f2=mCa…①
以A為研究對象有:T-f1=mAa…②
聯(lián)立①②得:F-f3-f2-f1=(mA+mC)a
解得:a=2m/s2
對于B有:f2-f1=mBa1
a1═$\frac{{f}_{2}-{f}_{1}}{{m}_{B}}$=$\frac{3-1}{2}$=1m/s2
答:(1)若用F=7N的力向左拉C物體,則ABC物體的加速度均為0.
(2)若用F=18N的力向左拉C物體,則ABC的加速度分別為aA=aC=2m/s2;aB=1m/s2

點評 本題一要靈活選擇研究對象,二是理解:物體要被拉動,外力至少等于最大靜摩擦力.注意整體法和隔離法的使用.

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B.牛頓建立的牛頓第二定律是受伽利略理想實驗結論的啟發(fā)
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