如圖所示,光滑水平面上放置質量分別爲m和2m的四個木塊,其中兩個質量爲m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,木塊間的最大靜摩

題目:

如圖所示,光滑水平面上放置質量分別爲m和2m的四個木塊,其中兩個質量爲m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,木塊間的最大靜摩擦力是μmg.現用水平拉力F拉其中一個質量爲2m的木塊,使四個木塊以同一加速度運動,則輕繩對m的最大拉力爲(  )
A.

3μmg
5

解答:

本題的關鍵是要想使四個木塊一起加速,則任兩個木塊間的靜摩擦力都不能超過最大靜摩擦力.
設左側兩木塊間的摩擦力爲f1,右側木塊間摩擦力爲f2;則有
對左側下面的大木塊有:f1=2ma,對左側小木塊有T-f1=ma;
對右側小木塊有f2-T=ma,對右側大木塊有F-f2=2ma---(1);聯立可F=6ma----(2);
四個物體加速度相同,由以上式子可知f2一定大於f1;故f2應達到最大靜摩擦力,由於兩個接觸面的最大靜摩擦力最大值爲μmg,所以應有f2=μmg----(3),
聯立(1)、(2)、(3)解得T=
3μmg
4.
故選B.

試題解析:

要使四個物體一塊做加速運動而不產生相對活動,則兩接觸面上的摩擦力不能超過最大靜摩擦力;分析各物體的受力可確定出哪一面上達到最大靜摩擦力;由牛頓第二定律可求得拉力T.

名師點評:

本題考點: 牛頓運動定律的應用-連接體.
考點點評: 本題注意分析題目中的條件,明確哪個物體最先達到最大靜摩擦力;再由整體法和隔離法求出拉力;同時還應注意本題要求的是繩子上的拉力,很多同學求成了F.

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