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=

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=maA

2T﹣4μmg=4maB

由A和B的位移关系得

aA=2aB

联立④⑤⑥式得

aA=

aB=


【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).

练习册系列答案
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【题目】小明通过实验验证力的平行四边形定则.
(1)实验记录纸如图1所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N.请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力.

(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果.他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.
实验装置如图2所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物.用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹.重复上述过程,再次记录下N的轨迹.
两次实验记录的轨迹如3图所示.过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为
(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些?(填写选项前的字母)
A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长
C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大
D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大
(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.

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