题目内容
【题目】水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B,两者与地面的动摩擦因数均为μ.细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示.初始时,绳处于水平拉直状态.若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s,重力加速度大小为g.求
(1)物块B克服摩擦力所做的功;
(2)物块A、B的加速度大小.
【答案】
(1)
解:物块A移动了距离s,则物块B移动的距离为
s1= ①
物块B受到的摩擦力大小为
f=4μmg②
物块B克服摩擦力所做的功为
W=fs1=4μmg× s=2μmgs
(2)
解:设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB,绳中的张力为T.有牛顿第二定律得
F﹣μmg﹣T=maA④
2T﹣4μmg=4maB⑤
由A和B的位移关系得
aA=2aB⑥
联立④⑤⑥式得
aA= ⑦
aB= ⑧
【解析】(1)根据几何关系确定B的位移;再根据滑动摩擦力公式可明确摩擦力的大小,根据功的公式即可求得克服摩擦力所做的功;(2)分别对AB受力分析,根据牛顿第二定律进行列式,联立可求得两物体的加速度.
【考点精析】认真审题,首先需要了解恒力做功(恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功).
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