题目内容

如图所示,水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端,使物体从A点起由静止开始运动.若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,图中AB=BC,且动摩擦因数处处相同,则在物体的运动过程中(  )
分析:对物体进行受力分析,运用某个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,抓住其中的不变量.
解答:解: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,
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.
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.
故选D.
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.
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