Question

19．有5个质量均为m的相同木块并列放在水平地面上，如图所示，已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，木块1受到水平推力F作用时，5个木块同时向右做匀加速运动，求：
（1）5个木块做匀加速运动的加速度；
（2）第4个木块所受的合力；
（3）第4个木块受到第3个木块作用力的大小．

Answer 1

分析 （1）以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求加速度．
（2）以第4个木块为研究对象，根据牛顿第二定律求其所受的合力．
（3）以第4、5两个木块组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律求第4个木块受到第3个木块作用力的大小．

解答 解：（1）以5个木块组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律：
  F-5μmg=5ma
得：a=$\frac{F}{5m}$-μg
（2）以第4个木块为研究对象，根据牛顿第二定律得：
F_4合=ma=$\frac{F}{5}$-μmg
（3）以第4、5两个木块组成的整体为研究对象，设第4个木块受到第3个木块作用力的大小为N，根据牛顿第二定律得：
N-2μmg=2ma
联立得：N=$\frac{2F}{5}$
答：（1）5个木块做匀加速运动的加速度是$\frac{F}{5m}$-μg；
（2）第4个木块所受的合力是$\frac{F}{5}$-μmg；
（3）第4个木块受到第3个木块作用力的大小是$\frac{2F}{5}$．

点评 本题属于连接体问题，连接体问题往往是隔离法和整体法结合应用，正确的选择研究对象是关键．