题目内容
【题目】如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,人用拉力使B以匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°,α2=53°.滑轮离光滑水平面高度=2.4m,已知=10,=20,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F做的功(取sin37°=0.6,sin53°=0.8.取)
【答案】101.4J
【解析】
试题A的速度等于绳子收缩的速度,则由运动的合成与分解可得:物体在P点时,A上升的速度V1=vsinα1=0.6m/s;物体拉到Q点时,A上升的速度V1′=vsinα2=m/s;由几何关系可知,物体A上升的高度h′=-=1.5m由动能定理可得:WF-mgh′=mv12;
解得:WF=mAgh′+mAv1′2-mv12=101.4J;拉力做功为101.4J.
本题中由于拉力是变力,故无法直接用功的公式计算,可以使用动能定理求出拉力的功;
首先由速度的合成与分解求得A上升的速度,由几何关系可求得物体A上升的高度,则由动能定理可求得拉力的功.
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