如圖所示,光滑水平面上放置質量分別爲m、2m和3m的三個木塊,其中質量爲2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能

題目:

如圖所示,光滑水平面上放置質量分別爲m、2m和3m的三個木塊,其中質量爲2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力爲T.現用水平拉力F拉其中一個質量爲3m的木塊,使三個木塊以同一加速度運動,則以下說法正確的是(  )
A. 質量爲2m的木塊受到四個力的作用
B. 當F逐漸增大到T時,輕繩剛好被拉斷
C. 當F逐漸增大到1.5T時,輕繩還不會被拉斷
D. 輕繩剛要被拉斷時,質量爲m和2m的木塊間的摩擦力爲

2
3
T

解答:

質量爲2m的木塊受到重力、質量爲m的木塊的壓力、m對其作用的向後的摩擦力,輕繩的拉力、地面的支持力五個力的作用,故A錯誤;
對整體,由牛頓第二定律可知,a=
F
6m;隔離後面的疊加體,由牛頓第二定律可知,輕繩中拉力爲F′=3ma=
F
2.由此可知,當F逐漸增大到2T時,輕繩中拉力等於T,輕繩才剛好被拉斷,選項B錯誤;C正確;
輕繩剛要被拉斷時,物塊加速度a′=
T
3m,質量爲m和2m的木塊間的摩擦力爲f=ma′=
T
3,故D錯誤.
故選C.

試題解析:

採用隔離法分析2m可得出其受力的個數;再對整體分析可得出整體的加速度與力的關係;再以後面兩個物體爲研究對象可得出拉力與加速度的關係,則可分析得出F與T的關係.

名師點評:

本題考點: 牛頓運動定律的應用-連接體;力的合成與分解的運用.
考點點評: 本題重點在於研究對象的選擇,以及正確的受力分析,再由整體法與隔離法分析拉力之間的關係.

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