Question

16．如圖所示，m₁=2kg，m₂=3kg，連接的細線僅能承受1N的拉力，桌面水平光滑，為使線不斷而又使它們一起運動獲得最大加速度，則可以施加的水平力F的最大值和方向為（　�。�

• A． 向右，作用在m₂上，F=$\frac{5}{3}$N
• B． 向右，作用在m₂上，F=2.5N
• C． 向左，作用在m₁上，F=$\frac{5}{3}$N
• D． 向左，作用在m₁上，F=2.5N

Answer 1

分析 連接的細線僅能承受1N的拉力，桌面水平光滑，為使線不斷而又使它們一起運動獲得最大加速度，可以隔離物體先分析出最大加速度，然后整體分析求出水平拉力的最大值和方向．

解答 解：若施加的水平向右的拉力F，
以m₁為研究對象，由牛頓第二定律得：
T_m=m₁a_m      ①
以整體為研究對象，由牛頓第二定律得：
F_m=（m₁+m₂）a_m     ②
①②聯立求解得；  F_m=2.5N，故A錯誤，B正確；
若施加的水平向左的拉力F，
以m₂為研究對象，由牛頓第二定律得：
T_m=m₂a_m         ③
②③聯立得；${F}_{m}^{\;}$=$\frac{5}{3}N$，故CD錯誤；
故選：B．

點評 正確選取研究對象，受力分析，然后利用牛頓第二定律列式求解是此類問題的一般思路．