Question

7．如图所示，小刚在探究“力和运动的关系”的实验中，他将物体M放在水平桌面上，两边用细线通过滑轮与吊盘相连．若在左盘中放一个重为G的砝码，右盘中放重为2G的砝码时，物体M能以0.1m/s速度向右匀速直线运动．如果在右盘中增加一个相同砝码，并要让物体M能在水平桌面上以0.2m/s速度向左匀速直线运动，应在左盘中再增加砝码，则增加砝码的个数为（吊盘重、滑轮与细线间和滑轮与轴间摩擦不计）（　　）

• A． 1个
• B． 2个
• C． 3个
• D． 4个

Answer 1

分析 首先由受力分析明确物体M受力情况，由M的运动状态可判断M受摩擦力的大小；
当M运动方向发生变化时，摩擦力方向同时发生变化，根据压力与接触面粗糙程度的变化确定摩擦大小变化；
最后根据物体始终受力平衡可求得左侧应加砝码．

解答 解：在左盘中放重为G的砝码，右盘中放重为2G的砝码时，物体M恰好以速度v向右做匀速直线运动，即物体受力平衡，因此物体所受向左的摩擦力与物体受到向右的合力相等，即f=2G-G=G．
当物体向左运动时，摩擦力方向向右，由于压力和接触面的粗糙程度不变，故物体受到摩擦力不变，又因为物体仍然做匀速直线运动，则物体受到向右的摩擦力与物体受到的拉力合力相等，方向相反，即物体受到的合力F=f=G，方向向左，则物体左盘中砝码的重力为G_左=F+3G=G+3G=4G．故左盘中增加的砝码重应为4G-G=3G．
故选C．

点评 本题考查物体的受力分析以及影响摩擦力大小的因素，重点是物体所受摩擦力的大小、方向判断，明确一般情况下，摩擦力的方向与运动方向相反；大小与压力和接触面的粗糙程度有关．