题目
lin-|||-B square A-|||-=(P)_(1)-|||-P1-|||-P3 P1-|||-(a) (b)-|||-R R-|||-a b-|||-P P 右图所示的(a)、(b)两种情形,其中A物体重量Pi相同,若 (a)图中B物体重量P2与(b)图中绳子的拉力F相等(P2>P1),则在 这两种情形中,A物体上升的加速度( )A. 相等 B. 、(a)情形小于(b)情形 C. 、(a)情形大于(b) 情形 D. 条件不足,无法判断
右图所示的(a)、(b)两种情形,其中A物体重量Pi相同,若 (a)图中B物体重量P2与(b)图中绳子的拉力F相等(P2>P1),则在 这两种情形中,A物体上升的加速度( )
B. 、(a)情形小于(b)情形
C. 、(a)情形大于(b) 情形
D. 条件不足,无法判断
题目解答
答案
B. (a)情形小于(b)情形
解析
本题考查牛顿第二定律的应用,核心在于比较两种情况下物体A的加速度大小。关键点在于:
- 受力分析:明确两种情形中作用在A物体上的拉力大小;
- 机械结构差异:假设(a)图为动滑轮(拉力减半),(b)图为直接施加拉力;
- 加速度公式:通过拉力与重力的合力计算加速度。
情形分析
(a)情形
- 假设结构:B物体通过动滑轮拉动A上升。
- 拉力计算:动滑轮的机械优势使拉力$T_a = \frac{P_2}{2}$(因动滑轮省力一半)。
- 合力与加速度:
$a_a = g \left( \frac{T_a}{P_1} - 1 \right) = g \left( \frac{P_2}{2P_1} - 1 \right).$
(b)情形
- 拉力直接施加:绳子拉力$F = P_2$。
- 合力与加速度:
$a_b = g \left( \frac{F}{P_1} - 1 \right) = g \left( \frac{P_2}{P_1} - 1 \right).$
比较加速度
- 关键结论:
$a_a = \frac{1}{2} \left( \frac{P_2}{P_1} - 1 \right) g, \quad a_b = \left( \frac{P_2}{P_1} - 1 \right) g.$
由于$\frac{P_2}{P_1} > 1$($P_2 > P_1$),显然$a_a < a_b$。