Question

13．如圖所示，光滑水平面上放置質量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質量為2m和3m的木塊間用一輕彈簧相連，輕彈簧能承受的最大拉力為T．現用水平拉力F拉質量為3m的木塊，使三個木塊一起加速度運動，則以下說法正確的是（　　）

• A． 質量為2m的木塊受到五個力的作用
• B． 當F逐漸增大到1.5T時，輕彈簧會被拉斷
• C． 當F逐漸增大到2T時，輕彈簧剛好被拉斷
• D． 當F撤去瞬間，m所受摩擦力的大小和方向不變

Answer 1

分析 根據彈簧的最大拉力為T，對質量為m和2m的兩個物體分析，求出加速度的最大值，再對整體分析，求出拉力的最大值．撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，根據牛頓第二定律判斷m所受的摩擦力大小和方向是否改變．

解答 解：A、質量為2m的物體受重力、支持力、m對它的壓力以及摩擦力，還有彈簧的彈力，總共受5個力．故A正確；
B、當彈簧的彈力為T時，m和2m的加速度a=$\frac{T}{3m}$，對整體分析，拉力F=6ma=6m×$\frac{T}{3m}$=2T．知當拉力為2T時，輕彈簧恰好被拉斷．故B錯誤，C正確．
D、撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，m和2m整體的加速度不變，隔離對m分析，根據牛頓第二定律知，m所受的摩擦力大小和方向都不變．故D正確．
故選：ACD．

點評 本題考查牛頓第二定律的應用；解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，運用牛頓第二定律進行求解，注意整體法和隔離法的運用．