如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为mA=2.0kg和mB=1.0kg的小球A和B,A球与水平杆间动摩擦因数μ=0.20,A,B间用不可
◎ 题目
如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为mA=2.0kg和mB=1.0kg的小球A和B,A球与水平杆间动摩擦因数μ=0.20,A,B间用不可伸长的轻绳相连,图示位置处OA=1.5m,OB=2.0m,g取10m/s2.(1)若用水平力F沿杆向右拉A,使A由图示位置向右极缓慢地移动0.5m,则该过程中拉力F1作了多少功? (2)若用水平力F2沿杆向右拉A,使B以1m/s的速度匀速上升,则在B经过图示位置上升0.5m的过程中,拉力F2做了多少功? |
◎ 答案
(1)对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1,如图 根据共点力平衡条件,有 竖直方向:N=G1+G2 水平方向:F1=f+N1 其中:f=μN 解得 N=(m1+m2)g=30N f=μN=0.2×30N=6N 对整体在整个运动过程中运用动能定理列式,得到 WF-fs-m2g?h=0 根据几何关系,可知求B上升距离h=0.5m 故拉力F1作功WF=fs+m2g?h=6×0.5J+1×10×0.5J=8J. (2)设细绳与竖直杆的夹角为θ,由于绳子不可伸长,则有vBcosθ=vAsinθ, 得到B上升0.5m过程A的初速度为vA1=vBcotθ1=
由动能定理得WF-fs-m2g?h=
解得,WF=6.8J. 答:(1)力F1作功为8J. (2)力F2作功为6.8J. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为mA=2.0kg和mB=1.0kg的小球A和B,A球与水平杆间动摩擦因数μ=0.20,A,B间用不可…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【功】 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。- 最新内容
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