整體法,隔離法來做,一、同材料的物塊m和M用輕繩連接,在M上施加恆力F,使兩物塊作勻加速直線運動,求在下列各種情況下繩中

題目:

整體法,隔離法來做,
一、同材料的物塊m和M用輕繩連接,在M上施加恆力F,使兩物塊作勻加速直線運動,求在下列各種情況下繩中彈力.則(1)地面光滑,T=?(2)地面粗糙,T=?(3)豎直加速上升,T=?
二、一根不可伸縮的輕繩跨過輕質的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運動員拉住.設運動員的質量爲65KG,吊椅的質量爲15KG,不計定滑輪與繩子間的摩擦,重力加速度取g=10m/s².當運動員與吊椅一起正以加速度a=1/m²上升時,試求:(1)運動員豎直向下拉繩的力(2)運動員對吊椅的拉力
一定用整體法,隔離法解題,

解答:

一、同材料的物塊m和M用輕繩連接,在M上施加恆力F,使兩物塊作勻加速直線運動,
(1)地面光滑,
先用整體法求共同加速度a = F/(m+M)
再用隔離法對m分析:T=ma = Fm/(m+M)
(2)地面粗糙,
先用整體法求共同加速度a = F/(m+M)-μg
再用隔離法對m分析:T-μmg = ma = Fm/(m+M)-μmg
T = Fm/(m+M)
(3)豎直加速上升,
先用整體法求共同加速度a = F/(m+M)-g
再用隔離法對m分析:T-mg=ma = Fm/(m+M)-mg
T = Fm/(m+M)
二、
用整體法:
繩對吊椅拉力T向上;
繩對運動員雙手摩擦力T,向上;
運動員重力mg,向下;
吊椅重力Mg,向下.
合力產生共同加速度:T+T-(m+M)g = (m+M)a
T = (m+M)(a+g)/2 = (65+15)*(10+1)/2 = 440N
運動員豎直向下拉繩的力440N
用隔離法對吊椅分析:
運動員壓力F,向下;
繩拉力T,向上;
吊椅重力Mg,向下.
合力產生加速度:T-Mg-F=Ma
運動員壓力對吊椅壓力F = T-M(g+a) = 440 - 15*(10+1) = 275N

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