如图所示,相同材料制成的粗糙程度相同的两个物块A、B中间用一不可伸长的轻绳连接,用一相同大小的恒力F作用在A物体上,使两物块沿力的方向一起运动。
①恒力F水平,两物块在光滑水平面上运动
②恒力F水平,两物块在粗糙的水平面上运动
③恒力F沿斜面向下,两物块沿光滑斜面向下运动
④恒力F沿斜面向上,两物块沿与②中水平面粗糙程度相同的斜面向上运动
在上面四种运动过程中经过的位移大小相等。则下列说法正确的是:
A.在③中恒力F做功最少
B.在④中恒力F做功最多
C.轻绳对物块B的拉力在①中最小,在④中最大
D.轻绳的拉力对物块B做的功在①④中大小相同
答案:D
设动摩擦因数为μ,质量为m,则对于1有:F-μ2mg=2ma再用隔离法分析有:T-μmg=ma
联立解得:T=;则说明绳子的拉力与动摩擦力无关,同理应与重力的分力无关;
故四种情况下,绳子的拉力相同;故C错误;
因物体经过的位移相等,拉力相等,故四种情况下轻绳的拉力做功相等;故D正确;AB错误;
本题为连接体中重要的结论之一,在解题时应灵活应用其规律可以加快解题速度.