一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略),在绳的一端挂一质量为m1的物体,在另一侧有一质量为m2的环,求当环相对于绳

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  • 解题思路:分别对物体和环受力分析,根据牛顿第二定律,结合物体和环的加速度与环相对绳的加速度,求出物体和环的加速度大小以及环与绳之间的摩擦力大小.

    物体受力如图所示,分别对两个物体列出动力学方程

    根据牛顿第二定律得,m1g-f=m1a1

    m2g-f=m2a2

    加速度满足关系式a2′=a1+a2

    联立解方程得:a1=

    (m1−m2)g+m2a2′

    m1+m2,

    a2=

    (m2−m1)g+m1a2′

    m1+m2,

    f=

    m1m2(2g−a2′)

    m1+m2.

    答:物体相对地面的加速度为a1=

    (m1−m2)g+m2a2′

    m1+m2,环相对地面的加速度a2=

    (m2−m1)g+m1a2′

    m1+m2,环与绳间的摩擦力为f=

    m1m2(2g−a2′)

    m1+m2.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算.

    考点点评: 解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律,抓住加速度之间的关系进行求解.

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