题目内容

13.如图所示,A、B两个物体间用最大张力为T=100N的轻绳相连,mA=6kg,mB=4kg,在拉力F的作用下向上加速运动,为使轻绳不被拉断,F的最大值是多少?(g取10m/s2))

分析 分别对AB受力分析,轻绳不被拉断的最大的加速度就是绳的张力恰好为100N的时候,由此可以求得物体的共同的加速度的大小,再对整体由牛顿第二定律可以求得拉力F的大小.

解答 解:要使轻绳不被拉断,则绳的最大拉力为:FT=100N,
先以B为研究对象,受力分析如图(1)所示,据牛顿第二定律有:FT-mBg=mBa…①
代入数据解得:a=15m/s2
再以A、B整体为对象,受力分析如图(2)所示,
同理列方程有:F-(mA+mB)g=(mA+mB)a…②
由①②解得:F=(mA+mB)(g+a)=(6+4)×(10+15)=250N.
答:为使轻绳不被拉断,F的最大值是250N.

点评 当分析多个物体的受力、运动情况时,通常可以采用整体法和隔离法,用整体法可以求得系统的加速度的大小,再用隔离法可以求物体之间的作用力的大小,本题就是应用整体法和隔离法的典型的题目.

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