一道物理概念的问题

Question

首先第一张图，如果AB用轻绳相连，地面光滑，以大小为F的力去拉A，那A也会通过绳子拉B
1，通过绳子拉B的力和F是不是一样的（大小和方向）？
再看第二张图，地面仍光滑，AB以铁环相连，以F1的力去拉A，那B是不是也会被A（上的铁环）拉，根据相互作用力，那B也会拉A。那A受的力就是F1-B的拉力，B受的力就是A的拉力。B的拉力和A的拉力大小是一样的对吧。
2，那A是不是合外力比B的小呢？

Answer 1

1. 第一张图，如果AB用轻绳相连，地面光滑，以大小为F的力去拉A，那A也会通过绳子拉B 1，通过绳子拉B的力和F是不是一样的（大小和方向）？
答：通过绳子拉B的力和F方向是有相同的，大小不一样。F>通过绳子拉B的力。
理解：在F的作用下，A、B同步向左做运加速直线运动。F针对的是A、B这个整体；而通过绳子拉B的力只针对B。
加速度a相同，a=F/(mA+mB)=通过绳子拉B的力/mB,
因为 (mA+mB)>mB,
所以 F>通过绳子拉B的力

2. 第二张图，地面仍光滑，AB以铁环相连，以F1的力去拉A，那B是不是也会被A（上的铁环）拉，根据相互作用力，那B也会拉A。那A受的力就是F1-B的拉力，B受的力就是A的拉力。B的拉力和A的拉力大小是一样的对吧。 2，那A是不是合外力比B的小呢？
答：根据公式 a=A合外力/mA=B合外力/mB，
如果mA=mB, 则A受到的合外力=B受到的合外力；
如果mA>mB, 则A受到的合外力>B受到的合外力；
如果mA<mB, 则A受到的合外力<B受到的合外力.追问

能不能解释一下？

最好用科学的方法去证明他

不要用它们两个运动状态一样，都是匀加速去证明他

就是别用整体法，谢谢

Answer 2

用绳子或环连接是一样的。

牛顿二定律：

取整体：a=F/(mA+mB) ，(1)-->可见A、B加速度是相等的 ；

取A：    a=(F-T)/mA ，(2)-->A受的合力是 F-T

取B：    a=T/mB，(1)-->B受的合力是 T，就是通过绳子拉B的力

由(2)和(3)式：(F-T)/mA=T/mB-->(F-T)/T=mA/mB -->可见，如果mA≠mB-->必有F-T≠T，

当mA>mB时，F-T>T；当mA< mB时，(F-T)<T；当mA= mB时，(F-T)=T ，即F=2T 。

由上，只有当mA< mB时，(F-T)<T，即回答了你说的“那A是不是合外力比B的小呢？“

Answer 3

你的问题相当好！
在动力学问题中，这是个初学者很容易走入的一个误区。
出现这个问题的原因在于：
1、你仍然停留在静力学问题里面，没出来。静力学问题，强调两个状态，一是物体静止（当然多数是这种情况），二是物体在做匀速直线运动。也就是合外力为零的状态。
2、动力学问题，也强调两个方面，一是受力情况，二是运动状态（如果是静止和匀速直线运动就回到静力学中了），此处运动状态关键在于，运动状态的改变，而以运动状态的改变形成逻辑因果，力是改变物体运动状态的原因！形成量化的规律，也就是牛顿第二定律了。
我们回到你的问题来看，显然，不管是细绳还是铁环连接AB，二者成为一体，光滑地面，在外力F的作用下，不会静止，也不会做匀速运动，其运动状态会发生改变，是个动力学问题。
那么，动力学问题，就要看受力情况与运动状态了，显然AB都是在加速状态下，依据牛顿第二定律，我们就知道，作用在 A 上的外力 F 产生了两个效果，一是使 A 产生了加速度，二是去拉动 B 。再依据牛顿第三定律，A 拉动 B 的力，和 B 拉动 A 的力，是作用力与反作用力，大小才是相等的。这里，很容易看出来，通过绳子拉 B 的力和 F 是不一样的，通过绳子拉 B 的力只是 F 的一部分效果。
最后，我们再看下你的第二个问题：那A是不是合外力比B的小呢？
因为，不管是细绳还是铁环连接AB，二者成为一体，加速度一样，依据牛顿第二定律，A 的合外力为 mA*a ，B 的合外力为 mB*a ，就很容易看出来，它们的合外力，由它们的质量在起决定作用，质量大的合外力就大。
希望能帮到你。祝学业进步！追问

A通过绳子拉B的力只是F的一部分？

为什么？（光滑面哎）求详解

能不能证明一下，

别用整体法（都是匀加速去证明），谢谢

追答

不用整体法也是可以的。
我们可以设 A 的加速度为 aA，B 的加速度为 aB。那么，由于AB一起运动且都从静止开始，在相同的时间 t 内它们有共同的位移，大小我们设为 s 。
依照运动学匀加速运动的规律，有：
1/2*aA*t^2=s
1/2*aB*t^2=s
可知：aA=aB=a
我们设AB间拉力为 T ，（因A对B和B对A为作用力与反作用力，依据牛顿第三定律，二者相等，故不再分别区分了。）
对物体 A 做受力分析，并由动力学牛顿第二定律，可知，
F-T=mA*a-------------1
对物体 B 做受力分析，并由动力学牛顿第二定律，可知，
T=mB*a------------2
由上面 1 式，可以看出，只要 a 不等于 0，显然，通过绳子拉B的力和F是不一样的。
由上面 1 式，可以看出，A的合外力（F-T）也就是mA*a，B的合外力 T 也就是mB*a，在加速度大小相等时，它们的合外力大小就由它们的质量决定了。质量大的合外力就大。

追问

是什么原因（原理或本质）导致这个拉力小于F呢

有没有相关的学术性的概念，理论等？

追答

你的问题：是什么原因（原理或本质）导致这个拉力小于F呢
再次解答：作用在 A 上的外力 F 产生了两个效果，一是使 A 产生了加速度，二是去拉动 B 。（因为在第一次回答你的问题时，已经提到了，这里再次复制粘贴一下。）
其实，这里还可以用个不太恰当的比喻说明。你有10元钱（作用在 A 上的外力 F）去买东西，你先花 3 元钱（使 A 产生了加速度）买了雪糕吃，那么你买其它东西的钱还能是10元么？你剩余的 7 元钱（去拉动 B）买其它物品。
你的问题：有没有相关的学术性的概念，理论等？
还真有！
你前面学习的力的合成与分解，恰恰就是你所说的概念、理论。只不过是在静力学下研究的，你再好好复习理解下看看。

Answer 4

昨天回答过你问题了，“青春永远无悔”老师的解释算是最清楚的了，你还要证明，这说明你还没用心，看似像是努力去寻找答案，实际却完全没把思想注入进去。如果你画A和B的受力分析，你的疑惑就解答了一半，你都没画；而整体法是解决这类问题必不可少的方法，它的作用就在于解决加速度与拉力的关系，并且揭示A和B加速度的相等关系（因为B随A动，绳子一直是绷紧的，可以看做一个内部相对静止的系统），你本来就走进了死胡同，如果你逃避这种方法，今后你都做不出稍微难点的题目。另外，你可能对力的平衡有误解：在力学系统里，平衡是指惯性参照系内，物体受到几个力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或绕轴匀速转动的状态，叫做物体处于平衡状态，简称物体的“平衡”。

Answer 5

与用绳子还是用铁环连接AB无关。此类问题就是牛顿第二定律的问题，用整体法和隔离法进行分析。
取AB为整体，则整体受的合外力为F，
F=(mA+mB)a-------a为整体的加速度
将AB隔离，分别进行分析，设A对B或B对A的拉力为T(实际是相互作用力，这里用一个字母表示)，则对于A有
F–T=mA×a
对于B有
T=mB×a
A、B的加速度是相同的。
就这么简单。有这三个式子，想求什么就求什么。