Question

如圖所示，P是位于水平的光滑桌面上的物塊．用跨過定滑輪的輕繩將P與小盤相連，小盤內(nèi)有砝碼，小盤與砝碼的總質(zhì)量為m，P的質(zhì)量為2m，重力加速度為g．物體從靜止開始自由運(yùn)動(dòng)的過程中，關(guān)于它們的運(yùn)動(dòng)和受力，下列說法正確的是（　　）

• A．P運(yùn)動(dòng)的加速度為

  1

  2

  g
• B．小盤與物塊的加速度大小相同
• C．由于不計(jì)一切摩擦，砝碼處于完全失重狀態(tài)
• D．繩子的拉力一定小于mg

Answer 1

分析：該題是連接體問題，一般采用整體法和隔離法求解．
（1）通過對整體進(jìn)行受力分析求合力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度，部分和整體的加速度、速度大小相等；
（2）同一根繩連接的兩個(gè)物體，他們的速度和加速度大小相等；
（3）判斷一個(gè)物體是否處于完全失重狀態(tài)，就是看他的加速度是否等于重力加速度．

解答：解：A．把P和小盤及砝碼看成一個(gè)整體，對整體進(jìn)行受力分析（繩子的拉力屬于內(nèi)力，不考慮）可知F_合=mg，
根據(jù)牛頓第二定律F_合=ma可知整體加速度a=

F合

m

=

mg

m+2m

=

1

3

g，所以P的加速度也為

1

3

g，故A錯(cuò)；
   B．小盤與物塊由同一根繩連接在一起，所以他們的速度和加速的大小相同，故B正確；
   C．當(dāng)物體的加速度等于重力加速度g時(shí)，物體就處于完全失重狀態(tài)．題中砝碼的加速度與整個(gè)連接體的加速度相等，為

1

3

g，不是g，所以不是完全失重狀態(tài)，故C錯(cuò)；
   D．把小盤和砝碼看成一個(gè)整體與物體P分離，對小盤和砝碼進(jìn)行受力分析，受到重力mg和繩子的拉力F，根據(jù)牛頓第二定律F_合=ma可得：mg-F=ma，F=mg-

1

3

mg=

2

3

mg＜mg，故D正確．
故選B D．

點(diǎn)評：本題是連接體問題，一般采用整體法和隔離法去求解．整體和部分的速度、加速度大小相等．多次對整體或部分運(yùn)用牛頓第二定律，求加速度．該題難度適中．