Question

17．質(zhì)量為3.0kg的小車，放置在光滑的水平面上，小車的右端系一細(xì)繩，并跨過(guò)定滑輪懸掛一個(gè)質(zhì)量為1.0kg的砝碼，試求繩子的拉力大小及小車運(yùn)動(dòng)的加速度大�。�

Answer 1

分析 水平面光滑，小車與砝碼所受合力等于砝碼的重力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度和繩子的拉力．

解答 解：設(shè)繩子的拉力大小為F，以小車為研究的對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得：
F=m₁a
以砝碼為研究的對(duì)象，則砝碼的加速度與小車的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得：
mg-F=m₂a
兩式相加得：（m₁+m₂）a=m₂g
所以：$a=\frac{{m}_{2}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}=\frac{1.0×9.8}{1.0+3.0}m/{s}^{2}=2.45$m/s²
繩子的拉力：F=m₁a=3.0×2.45=7.35N
答：繩子的拉力大小S 7.35N，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是2.45m/s²．

點(diǎn)評(píng) 本題是屬性動(dòng)力學(xué)中第一類問題，知道受力情況來(lái)確定運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)鍵求解加速度，它是聯(lián)系力與運(yùn)動(dòng)的紐帶．該題也可以選取小車和砝碼組成的系統(tǒng)為研究的對(duì)象．