题目内容

如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为m的木块放在质量为2m的木块上,质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,下列说法正确的是(  )
分析:由于三个木块一起向前加速运动,故先对三个物体整体受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度,再隔离出质量为m和2m的物体系统,对其整体受力分析,再次由牛顿第二定律求出绳子的张力F1与拉力F的关系;求解m与2m间摩擦力时,可隔离m研究!
解答:解:设绳子张力为F1,对m、2m、3m整体,有F=(m+2m+3m)a,解得:a=
F
6m

对m、2m整体,有F1=(m+2m)a,解得:F1=
F
2

当F逐渐增加1N时(轻绳未断),轻绳中拉力增加0.5N,故A正确;
当F逐渐增大到T时,绳子张力为
T
2
,绳子不断,故B错误;
当F逐渐增大到1.5T时,轻绳张力为0.75T,绳子不断,故C正确;
绳子刚要断时,对m、2m整体,由牛顿第二定律,有T=(m+2m)a1,解得a1=
T
3m

再对m分析,有,f=ma1=
T
3
,故D错;
故选A、C.
点评:本题关键对研究对象的选择,要注意用整体法与隔离法!求加速度可用整体法,求系统内部弹力可用隔离法!
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