题目

题型：不详难度：来源：

（19分）如图所示，竖直平面内放一直角杆AOB，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数为0.20，杆的竖直部分光滑，两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B，A、B间用细绳相连，初始位置OA=1.5m，OB=2.0m，g=10m/s²。

（1）若用水平拉力F₁沿杆缓慢拉A，使之移动0.5m，则在该过程中
①小球A受到的摩擦力多大？
②小球A、B和地球组成的系统机械能的变化量多大？
（2）若小球A、B都有一定的初速度，A在水平拉力F₂的作用下，使B由初始位置以1.2m/s的速度匀速上升0.5m，此过程中F₂做的功？（绳子始终处于绷紧状态）

答案

（1）①6N ②5J   (2)6.25J

解析

试题分析：（1）①以AB为整体，处于平衡状态，A受到的弹力
       (2分)
则A受到的摩擦力为     (2分)

②A、B缓慢移动，所以A、B地球组成的系统增加的机械能等于小球B的势能增加量      (1分)
       (3分)
（2）设细绳与竖直方向的夹角为θ，因绳子不可伸长，所以有
       (2分)
则：刚开始拉动A小球时，小球A的速度      (2分)
小球B上升0.5m时，小球A的速度       (2分)
拉力F₂所做的功为
       (3分)
代入数值得 W=6.25J      (2分)