Question

如图所示，细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连，现以大小恒定的 力F拉动细绳，将静置于A点的木箱经B点拉到C点（AB=BC），地面 平直且与木箱的动摩擦因数处处相等．设从A到B和从B到C的过程中，F做功分别为W₁、W₂，克服摩擦力做功分别为Q₁、Q₂，木箱经过B、C时的动能和F的功率分别为E_kB、E_kC和P_B、P_C，则下列关系一定成立的有（　　）

A．W₁＞W₂

B．Q₁＞Q₂

C．E_kB＞E_kC

D．P_B＞P_C

Answer 1

分析：根据功的计算公式，分析W₁与W₂的大小关系．对物体进行受力分析，根据竖直方向上平衡状态求出正压力，根据滑动摩擦力的公式表示出该力．根据细绳与水平方向夹角θ角增大去判断摩擦力的变化．运用功的定义式定性分析功的变化．分析木箱的运动情况，判断E_kB与E_kC、P_B与P_C的大小．

解答：解：
A、根据功的定义式W=FLcosθ，θ增大，F不变，在相同位移L上拉力F做的功减小．由于物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，拉力为恒力，所以拉力做的功等于细绳对物体所做的功．即有W₁＞W₂．故A正确．
B、物体受力如图所示，将F在水平和竖直方向上分解，由物体在竖直方向上平衡得：N+Fsinθ=mg
因此滑动摩擦力f=μN=μ（mg-Fsinθ），物体从A向C运动的过程中细绳与水平方向夹角θ角增大，所以滑动摩擦力减小，位移相等，则克服摩擦力做功的大小为Q₁＞Q₂．故B正确．
C、D由于Fcosα与摩擦力f的大小关系无法确定，木箱的运动情况无法确定，木箱经过B、C两点的速度大小无法确定，则E_kB与E_kC、及P_B与P_C的大小关系无法确定．故CD错误．
故选AB

点评：判断一个力的变化，我们应该先把这个力运用物理规律表示出来，再根据关系式里的物理量的变化找出这个力的变化．功的定义式虽然不能定量求解功的大小，但可以定性分析功的变化．