题目内容

如图所示,光滑水平地面上固定一带滑轮的竖直杆,用轻绳系着小滑块绕过滑轮,用恒力F1 水平向左拉滑块的同时,用恒力F2拉绳,使滑块从A点起由静止开始向右运动,B和C是A点右方的两点,且AB=BC,则以下说法正确的是( )
A.从A点至B点F2做的功大于从B点至C点F2做的功
B.从A点至B点F2做的功小于从B点至C点F2做的功
C.从A点至C点F2做的功一定等于滑块克服F1做的功
D.从A点至C点F2做的功一定大于滑块克服F1做的功
【答案】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,

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=F2Lcosθ,
θ增大,F不变,在相同位移L上拉力F做的功减小,所以从A点至B点F2做的功大于从B点至C点F2做的功,故A正确,B错误;
C、刚开始F2的水平分量大于F1,物体向右运动,随着角度的增大,F2的水平分量减小,可能小于F1,所以整个过程中F2做的功可能等于F1做的功,也可能大于F1做的功,或者若物体到C点时速度刚好为0,此时F2做的功等于克服F1做的功,若物体到达C点的速度大于0,则F2做的功大于克服F1做的功,故CD错误.
故选A
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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