Question

8．如圖所示，甲圖為光滑水平面上質量為M的物體，用細線通過定滑輪與質量為m的物體相連，m所受重力為5N；乙圖為同一物體M在光滑水平面上用細線通過定滑輪豎直向下受到拉力F的作用，拉力F的大小也是5N，開始時M距桌邊的距離相等，則（　　）

• A． M到達桌邊時的速度相等，所用的時間也相等
• B． 甲圖中M到達桌邊用的時間較長，速度較大
• C． 甲圖中M到達桌邊時的動能較大，所用時間較短
• D． 乙圖中繩子受到的拉力較大

Answer 1

分析 對甲圖：以兩個物體整體為研究對象，根據牛頓第二定律求解加速度，再對M研究，求出繩子的拉力．對乙圖：由牛頓第二定律求解加速度．由運動學公式求解M到達桌邊的時間和速度

解答 解：ABC、甲圖中，對整體分析，整體的加速度$a=\frac{mg}{M+m}=\frac{5}{M+m}$，乙圖中，對M分析，M的加速度$a′=\frac{F}{M}=\frac{5}{M}＞a$，根據速度位移公式知，v²=2ax，甲圖中M到達桌邊時的速度較小，根據$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$知，甲圖中M到達桌邊時所用的時間較長，故ABC錯誤．
D、甲圖中繩子的拉力為$F=Ma=\frac{5M}{M+m}＜5N$，乙圖中繩子拉力等于5N，故D正確
故選：D

點評 本題是牛頓第二定律的應用，要注意研究對象的不同，甲圖中：靈活選擇研究對象，采用整體法和隔離法結合的方法研究，比較簡便