题目内容
【题目】如图所示,质量mA=1.0kg的物块A放在固定的水平桌面上,由跨过光滑定滑轮的轻绳与质量mB=l.5kg的物块B相连,轻绳拉直时用手托住物块B,使其静止在距地面h=0.6m的高度处,此时物块A与定滑轮相距L=1.6m。已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,现释放物块B,则( )
A. 物块B着地前加速度的大小为3m/s2
B. 物块B着地前绳对物块B的拉力的大小为7.5N
C. 物块A不会撞到定滑轮
D. 物块B着地前的过程中,物块A受到的摩擦力对物块A所做的功等于物块A机械能的变化量
【答案】B
【解析】
分别以物块A和B受力分析,利用牛顿第二定律列式求解;物块先做匀加速运动,物块B碰地后,A开始做匀减速运动,分析物块A的运动情况,求出A静止时所需要通过的位移,比较A的总位移和开始时A距滑轮的长度,从而明确能否碰到定滑轮,由非重力的功可分析机械能的变化量.
A、B、设加速度大小为a,轻绳对B拉力的大小为F,根据牛顿第二定律
对A:F-μmAg=mAa
对B:mBg-F=mBa
①②联立代入数据得:a=5m/s2,F=7.5N,故A错误,B正确;
C、设物块B着地前的速率为v,根据运动学公式v2=2ax
对A:v2=2ah
木块B着地后,对A由牛顿第二定律得:μmAg=mAa′
根据运动学公式v2-v02=2ax得:0-v2=2(-a′)x
联立可得A要静止时通过的位移为:x=1.2m;
由题意知:L=1.6<h+x=1.2+0.6m=1.8m
则说明小车一定能碰到定滑轮,故C错误,
D、对A:非重力做功的有摩擦力和绳的拉力做功,所以应该是摩擦力和绳的拉力做功等于物块A机械能的变化量,故D错误.
故选B.
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