题目内容

【题目】如图所示,质量mA=1.0kg的物块A放在固定的水平桌面上,由跨过光滑定滑轮的轻绳与质量mB=l.5kg的物块B相连,轻绳拉直时用手托住物块B,使其静止在距地面h=0.6m的高度处,此时物块A与定滑轮相距L=1.6m。已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,现释放物块B,则( )

A. 物块B着地前加速度的大小为5m/s2

B. 物块B着地前对物块B的拉力的大小为7.5N

C. 物块A不会撞到定滑轮

D. 物块B着地前的过程中,物块A受到的摩擦力对物块A所做的功等于物块A机械能的变化量

【答案】AB

【解析】

分别以物块A和B受力分析,利用牛顿第二定律列式求解;物块先做匀加速运动,物块B碰地后,A开始做匀减速运动,分析物块A的运动情况,求出A静止时所需要通过的位移,比较A的总位移和开始时A距滑轮的长度,从而明确能否碰到定滑轮.

设加速度大小为a,轻绳对B拉力的大小为F,根据牛顿第二定律;对A:F-μmAg=mAa;对B:mBg-F=mBa;联立代入数据得:a=5m/s2,F=7.5N,故AB正确;设物块B着地前的速率为v,根据运动学公式v2=2ax;对A:v2=2ah;木块B着地后,对A由牛顿第二定律得:μmAg=mAa′;根据运动学公式v2-v02=2ax得:0-v2=2(-a′)x;联立可得A要静止时通过的位移为:x=1.2m;由题意知:L=1.6<h+x=1.2+0.6m=1.8m,则说明小车一定能碰到定滑轮,故C错误。由能量关系可知,物块B着地前的过程中,物块A受到的摩擦力以及绳的拉力对物块A所做的功等于物块A机械能的变化量,选项D错误;故选AB。

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