Question

3．如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M=2kg的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m=0.5kg的物体，开始绳处于伸直状态，物体从距地面h=1m处由静止释放，物体落地之前绳的拉力为4N；当物体着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为2m/s．（g=10m/s² ）

Answer 1

分析 先以整体为研究对象求解加速度大小，再以M为研究对象求解绳子拉力大小；根据位移速度关系求解速度．

解答 解：以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：
mg=（m+M）a，
解得：a=$\frac{mg}{m+M}=\frac{5}{2.5}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$，
设绳子拉力为F，以M为研究对象，根据牛顿第二定律可得：
F=Ma=2×2N=4N；
根据位移速度关系可得：v²=2ah，
解得：v=$\sqrt{2ah}=\sqrt{2×2×1}m/s=2m/s$；
故答案为：4；2．

点评 本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用．