如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与轻绳连接跨过定滑轮,现用力拉物体B使它沿水平面向右做匀速运动,物体B从C点运动到D点拉力做功为W1,从D点运动到E点拉力做功为W2,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的分解/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与轻绳连接跨过定滑轮,现用力拉物体B使它沿水平面向右做匀速运动,物体B从C点运动到D点拉力做功为W1,从D点运动到E点拉力做功为W2,且CD的距离与DE的距离相等,在此过程中,绳子对A的拉力大小为FT,则(  )
A.W1<W2,FT>mgB.W1<W2,FT<mg
C.W1>W2,FT=mgD.W1=W2,FT>mg
魔方格

◎ 答案

将B的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,如图

魔方格
解得:vA=vBcosα,α减小,则vA逐渐增大,说明A物体在竖直向上做加速运动,
由牛顿第二定律FT-mg=ma,
可知绳子对A的拉力FT>mg,
物体B的速度VB恒定,前后过程中物体B位移恒定(用SB表示).
我们假定物体B匀速运动的速度趋于零,那么根据极限的概念,在C→D→E的过程中,时间趋于无穷大.
这样的假定并不违反试题表述的物理过程.  
即:VB→0,则:t1→∞、t2→∞.进一步推导得到:物体A的加速度aA→0,绳子拉力FT→mg.
  对物体B受力平衡分析可得:F→FTcosα,
    在0≤α≤90度域内,函数cosα随α增大而减小.
  根据试题表述的物理过程,在C→D→E的过程中,α递减,则F递增.
    那么拉力F的平均作用力在C→D过程小于在D→E过程.
  由此,根据功的定义式:W=FS,
     可知:W1<W2
  故选A.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与轻绳连接跨过定滑轮,现用力拉物体B使它沿水平面向右做匀速运动,物体B从C点运动到D点拉力做功为W1,从D点运动到E点拉力做功为W2,…”主要考查了你对  【力的合成】,【力的分解】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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