Question

18．物塊m₁=2 kg，m₂=3kg，兩物塊用僅能承受2N的輕繩相連，放在光滑水平面上，如圖所示，現在用水平恒力拉m₁或m₂，為了使它們盡可能快的運動起來，且不致使細繩被拉斷，所用恒力F最大為5N，應向右方向拉．

Answer 1

分析 隔離分析求出最大加速度，再對整體分析，運用牛頓第二定律求出水平拉力的大小

解答 解：若向右拉m₂，則隔離對m₁分析，T=m₁a 
 則最大加速度a=1m/s²    
對整體系統：F=（m₁+m₂）a=（2+3）×1N=5N．
若向左拉m₁，則隔離對m₂分析，T_m=m₂a 
 則最大加速度a=$\frac{2}{3}$m/s²    
對整體系統：F=（m₁+m₂）a=（2+3）×$\frac{2}{3}$N=$\frac{10}{3}$N＜5N．
所以想使它們盡快的運動起來，且又不致使細線斷裂，則需用外力拉物體m₂，拉力 的最大值是5N
故答案為：5，右

點評 該題考查整體法與隔離法，解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，結合整體、隔離法，運用牛頓第二定律進行求解．