Question

2．如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子懸掛在輕繩上，物體質(zhì)量為M，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F，夾子質(zhì)量為m，假設在下列各種情況下，物塊在夾子中沒有滑動，重力加速度我g，以下說法一定正確的是（　�。�

• A． 物塊靜止時，繩中的張力等于2F
• B． 物塊向下勻速運動時，輕繩中的張力等于（M+m）g-2F
• C． 物塊自由下落時，物塊和夾子間的作用力等于0
• D． 物塊向上勻加速運動時，輕繩中的最大張力等于$\frac{2（M+m）}{M}$F

Answer 1

分析 當物塊靜止和勻速運動時，對整體分析，根據(jù)平衡求出輕繩的張力大小．物塊勻加速向上運動時，結(jié)合最大靜摩擦力，隔離對物塊分析，求出最大加速度，再對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律求出輕繩的最大張力．

解答 解：A、對整體分析，物塊靜止時，繩子的張力T=（M+m）g，故A錯誤．
B、物塊向下勻速運動時，輕繩的張力等于整體的重力，即T=（M+m）g，故B錯誤．
C、物塊自由下落時，物塊處于完全失重狀態(tài)，此時物塊和夾子間的摩擦力為零，但是物塊和夾子間的作用力不一定為零，故C錯誤．
D、隔離對物塊分析，最大加速度a=$\frac{2F-Mg}{M}$，對整體分析得，T_m-（M+m）g=（M+m）a，解得繩子的最大拉力T_m=$\frac{2（M+m）}{M}$F，故D正確．
故選：D．

點評 本題考查了共點力平衡和牛頓第二定律的綜合運用，掌握整體法和隔離法的靈活運用，對于D選項，通過隔離得出最大加速度是解題的關(guān)鍵．