Question

7．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，固定著質量相等的三個小球a，b，c，三球在一條直線上，若釋放a球，a球初始加速度為-1m/s²（向右為正）．若釋放c球，c球初始加速度為3m/s²．當釋放b球時，b球初始加速度應是多大？方向如何？

Answer 1

分析 每兩個球都存在作用力和反作用力，根據三個球所受的合力等于0，求出B球的加速度大小和方向．

解答 解：把a，b，c看成一個系統，三個小球之間的相互作用力為內力．根據牛頓第三定律，每兩個球之間存在一對作用力和反作用力，其大小相等，方向相反．這樣系統內力之和為零，外力之和為零．
設三個小球所受的合力分別為F₁、F₂、F₃
則F₁=ma₁，F₂=ma₂，F₃=ma₃
F₁+F₂+F₃=m（a₁+a₂+a₃）=0
所以B球的加速a₂=-（a₁+a₃）=-（-1+3）=-2m/s²；負號表示方向向左．
答：b球的初始加速度大小是2m/s²；方向向左．

點評 解決本題的關鍵抓住系統所受的內力之和與外力之和為零，根據牛頓第二定律求出加速度．