高中物理必修一牛顿运动定律应用

Question

如右图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m和M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是
A.2f(m+M)/M
B. 2f(m+M)/m
C. 2f(m+M)/M-(m+M)g
D. 2f(m+M)/M+(m+M)g
这一题在竖直方向上的关系式怎么列的?

Answer 1

以夹子及木块作为系统，受拉力F、重力(M + m)g，根据牛顿第二定律有F – (M + m)g = (M + m)a，即F = (M + m)(g + a)，显然，当加速度a达到最大时，F有最大值。“木块不滑动”则摩擦力达到最大值，且与夹子相对静止，此时加速度达到最大值，即满足2f – Mg = Mam，两式联列解得最大拉力F= 2f(M + m)/M，故选项A正确。 - -

Answer 2

选D.
整体法，F=(m+M)a+（m+M）g
隔离法，对物块单独分析，2f=Ma
两个式子合并就出结果，两个式子都是用的牛顿第二定律。追问

答案是A