Question

15．如图所示，质量分别为M和m的两物体，用跨过定滑轮的轻绳相连，在外力作用下两物体均静止．已知M＞m，不计一切摩擦，撇掉外力后一小段时间内，M和m均保持在竖直方向上运动，在这一小段时间内说法正确的是（　　）

• A． m处于失重状态
• B． M处于失重状态
• C． 两物体均处于超重状态
• D． 轻绳拉m的力大于轻绳拉M的力

Answer 1

分析 （1）因m＜M，故在撤去外力后M将向下运动，m将向上运动
（2）分别对M、m进行受力分析，根据牛顿第二定律求出拉力T
（3）通过拉力T与两者的重力比较判断来超重还是失重

解答 解：由题意可知，当撤去外力后M将加速下降，m加速上升，且两者的加速度大小相等；设此时绳的拉力大小为T，分别取M、m为研究对象，根据牛顿第二定律可得：
T-mg=ma
解得：T=m（g+a）＞mg，故m处于超重状态
Mg-T=Ma
解得：T=M（g-a）＜Mg，故M处于失重状态
故选：B

点评 （1）当物体处于超重状态时，物体对悬绳或支撑面的作用力大于其重力，当物体处于失重状态时物体对悬绳或支撑面的作用力小于其重力；
（2）也可以根据物体加速度的方向来判断物体处于超重状态还是失重状态，当物体的加速度向上时物体处于超重状态，当物体的加速度向下时物体处于失重状态；
（3）用轻绳相连的两物体加速度大小始终相等．