Question

5．豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，桿的水平部分粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，桿的豎直部分光滑．兩部分各套有質(zhì)量為2kg的小球A和質(zhì)量為1kg的小球B，A、B球間用細(xì)繩相連．初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知：OA=3m，OB=4m，若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動(dòng)1m（取g=10m/s²），那么該過程中拉力F做功為（　　）

• A． 14 J
• B． 16J
• C． 19 J
• D． 21J

Answer 1

分析 對AB整體受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的彈力N₁，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式，求出支持力N，從而得到滑動(dòng)摩擦力為恒力；最后對整體運(yùn)用動(dòng)能定理列式，得到拉力的功．

解答 解：對AB整體受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的彈力N₁，如圖

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有
豎直方向：N=G₁+G₂
水平方向：F=f+N₁
其中：f=μN(yùn)
解得
N=（m₁+m₂）g=30N
f=μN(yùn)=0.3×30N=9N
對整體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)用動(dòng)能定理列式，得到
W_F-fs-m₂g•h=0
根據(jù)幾何關(guān)系，可知求B上升距離h=1m
故
W_F=fs+m₂g•h=9×1+1×10×1=19J
故選：C．

點(diǎn)評 本題中拉力為變力，先對整體受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得出摩擦力為恒力，然后根據(jù)動(dòng)能定理求變力做功．