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图6-11

(1)若用水平拉力F1沿杆向右缓慢拉A,使之移动0.5 m,该过程中A受到的摩擦力多大?拉力 F1做多少功?

(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1.0 m/s 上升0.5 m,此过程中拉力F2做多少功?

答案

(1)6 N  8.0 J  (2) 6.8 J


解析:

(1)A、B小球和细绳整体竖直方向处于平衡状态,A受到水平杆的弹力为:

N=(mA+mB)g

则A受到的摩擦力为f=μ(mA+mB)g=0.20×(2.0+1.0)×10 N=6 N

由题意W1-Wf-=0,拉力F1做功为W1=f s+mBgs=8.0 J.

(2)设细绳与竖直方向的夹角为θ,拉细绳的速度为v,由速度的分解可知

v=vBcosθ  v=vAcos(90°-θ)

vA=vBcosθ/[cos(90°-θ)]=vBcotθ

则vA1= m/s  vA2= m/s

设拉力F1做功为W1,对系统由动能定理得:

W2-fs-mBgs=mAvA22-mAvA12

W2=6.8 J.

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