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.