Question

14．如圖所示，兩根完全相同、軸線在同一水平面內(nèi)的平行長圓柱上放一均勻木板，木板的重心與兩圓柱等距，其中圓柱的半徑r=2cm，木板質(zhì)量m=5kg，木板與圓柱間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，兩圓柱以角速度ω繞軸線作相反方向的轉(zhuǎn)動．現(xiàn)施加一過木板重心且平行圓柱軸線的拉力F于木板上，使其以速度v=0.6m/s沿圓柱表面作勻速運動．取g=10m/s²．下列說法中正確的是（　�。�

• A． 若ω=0，則水平拉力F=20N
• B． 若ω=40rad/s，則水平拉力F=6N
• C． 若ω=40rad/s，木板移動距離x=0.5m，則拉力所做的功為4J
• D． 不論ω為多大，所需水平拉力恒為10N

Answer 1

分析 應(yīng)用滑動摩擦力公式求出滑動摩擦力大小，然后應(yīng)用平衡條件求出拉力大小，再應(yīng)用功的計算公式分析答題．

解答 解：當(dāng)ω=40rad/s，圓柱轉(zhuǎn)動的線速度大小為 v′=ωr=0.8m/s
木板的速度v=0.6m/s，則木板所受的滑動摩擦力與F的夾角為（180°+37°）
木板在垂直與軸線方向受到兩軸的滑動摩擦力大小相等方向相反，在垂直與軸線方向上受到的滑動摩擦力為零，
在平行于軸線方向上，木板受到的滑動摩擦力f=μmg=0.2×5×10=10N，木板做勻速直線運動，由平衡條件得：F=fsin37°=6N，
木板移動距離x=0.5m拉力做功：W=Fx=6×0.5=3J，故ACD錯誤，B正確；
故選：B．

點評 本題考查了求摩擦力大小，物體所受的滑動摩擦力大小與物體的運動速度無關(guān)，應(yīng)用滑動摩擦力公式與功的計算公式即可正確解題．