Question

5．如圖所示，置于水平地面上的相同材料的質量分別為m=2kg和m₀=3kg的兩物體用細繩連接，在m₀上施加一水平恒力F=20N，使兩物體做勻加速直線運動，
則（1）兩物體間細繩上的拉力是多少？
（2）若物體與地面的摩擦因數(shù)為0.5，兩物體間細繩上的拉力又是多少？

Answer 1

分析 （1）通過整體法，結合牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離分析，結合牛頓第二定律求出細繩的拉力大�。�
（2）由于F小于整體的摩擦力，整體處于靜止，隔離對m₀分析，結合共點力平衡求出拉力的大�。�

解答 解：（1）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，a=$\frac{F-μ（m+{m}_{0}）g}{m+{m}_{0}}=\frac{F}{m+{m}_{0}}-μg$，
隔離對m分析，根據(jù)牛頓第二定律得，T-μmg=ma，
解得T=$\frac{mF}{m+{m}_{0}}=\frac{2×20}{5}N=8N$．
（2）若物體與地面的摩擦因數(shù)為0.5，對整體分析，由于F＜μ（m+m₀）g，可知整體處于靜止狀態(tài)．
隔離對m₀分析，根據(jù)共點力平衡得，F(xiàn)=μm₀g+T′，
代入數(shù)據(jù)解得T′=5N．
答：（1）兩物體間細繩上的拉力是8N；
（2）兩物體間細繩上的拉力又是5N．

點評 本題考查了共點力平衡和牛頓第二定律的綜合運用，當整體一起做勻加速直線運動，通過整體求解加速度，隔離求解拉力的大小，這是常用的解題思路．