Question

2．如图所示，甲图为光滑水平面上质量为M的物体，用细线通过定滑轮与质量为m的物体相连，m所受重力为5N；乙图为同一物体M在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F的作用，拉力F的大小也是5N，开始时M距桌边的距离相等，则（　　）

• A． M到达桌边时的速度相等，所用的时间也相等
• B． 甲图中M到达桌边用的时间较长，速度较小
• C． 甲乙图中M的加速度相等，所用时间相等
• D． 乙图中绳子受到的拉力较大

Answer 1

分析 对甲图：以两个物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律求解加速度，再对M研究，求出绳子的拉力．
对乙图：由牛顿第二定律求解加速度．由运动学公式求解M到达桌边的时间和速度．

解答 解：ABC、甲图中，对整体分析，根据牛顿第二定律可得，
整体的加速度：a=$\frac{mg}{M+m}$=$\frac{5}{M+m}$，
乙图中，对M分析，M的加速度：a′=$\frac{F}{M}$=$\frac{5}{M}$＞a，
根据速度位移公式v²=2ax可知，
甲图中M到达桌边时的速度较小，
根据x=$\frac{1}{2}$at²可知，
甲图中M到达桌边时所用的时间较长，故AC错误，B正确；
D、甲图中绳子的拉力为：
F=Ma=$\frac{5M}{M+m}$＜5N，乙图中绳子拉力等于5N，故D正确．
故选：BD．

点评 本题主要考查牛顿第二定律的应用，要注意研究对象的不同，甲图中：灵活选择研究对象，采用整体法和隔离法结合的方法研究，比较简便．