Question

15．如圖所示，質量分別為M和m的兩物體，用跨過定滑輪的輕繩相連，在外力作用下兩物體均靜止．已知M＞m，不計一切摩擦，撇掉外力后一小段時間內，M和m均保持在豎直方向上運動，在這一小段時間內說法正確的是（　�。�

• A． m處于失重狀態(tài)
• B． M處于失重狀態(tài)
• C． 兩物體均處于超重狀態(tài)
• D． 輕繩拉m的力大于輕繩拉M的力

Answer 1

分析 （1）因m＜M，故在撤去外力后M將向下運動，m將向上運動
（2）分別對M、m進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出拉力T
（3）通過拉力T與兩者的重力比較判斷來超重還是失重

解答 解：由題意可知，當撤去外力后M將加速下降，m加速上升，且兩者的加速度大小相等；設此時繩的拉力大小為T，分別取M、m為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得：
T-mg=ma
解得：T=m（g+a）＞mg，故m處于超重狀態(tài)
Mg-T=Ma
解得：T=M（g-a）＜Mg，故M處于失重狀態(tài)
故選：B

點評 （1）當物體處于超重狀態(tài)時，物體對懸繩或支撐面的作用力大于其重力，當物體處于失重狀態(tài)時物體對懸繩或支撐面的作用力小于其重力；
（2）也可以根據(jù)物體加速度的方向來判斷物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，當物體的加速度向上時物體處于超重狀態(tài)，當物體的加速度向下時物體處于失重狀態(tài)；
（3）用輕繩相連的兩物體加速度大小始終相等．