Question

5．如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m=2kg和m₀=3kg的两物体用细绳连接，在m₀上施加一水平恒力F=20N，使两物体做匀加速直线运动，
则（1）两物体间细绳上的拉力是多少？
（2）若物体与地面的摩擦因数为0.5，两物体间细绳上的拉力又是多少？

Answer 1

分析 （1）通过整体法，结合牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离分析，结合牛顿第二定律求出细绳的拉力大小．
（2）由于F小于整体的摩擦力，整体处于静止，隔离对m₀分析，结合共点力平衡求出拉力的大小．

解答 解：（1）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=$\frac{F-μ（m+{m}_{0}）g}{m+{m}_{0}}=\frac{F}{m+{m}_{0}}-μg$，
隔离对m分析，根据牛顿第二定律得，T-μmg=ma，
解得T=$\frac{mF}{m+{m}_{0}}=\frac{2×20}{5}N=8N$．
（2）若物体与地面的摩擦因数为0.5，对整体分析，由于F＜μ（m+m₀）g，可知整体处于静止状态．
隔离对m₀分析，根据共点力平衡得，F=μm₀g+T′，
代入数据解得T′=5N．
答：（1）两物体间细绳上的拉力是8N；
（2）两物体间细绳上的拉力又是5N．

点评 本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的综合运用，当整体一起做匀加速直线运动，通过整体求解加速度，隔离求解拉力的大小，这是常用的解题思路．