问题 问答题

如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,拉力F使B以1m/s匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°,α2=60°.滑轮离光滑水平面高度h=2m,已知mA=10kg,mB=20kg,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F做的功(取sin37°=0.6,g取10m/s2

答案

A的速度等于绳子收缩的速度,则由运动的合成与分解可得:

物体在P点时,A上升的速度V1=vsinα1=0.6m/s;

物体拉到Q点时,A上升的速度V1′=vsinα2=

3
2
m/s;

由几何关系可知,物体A上升的高度h′=

h
cosα2
-
h
cosα1
=1.5m

由动能定理可得:

WF-mgh′=

1
2
mv12;

解得:WF=mAgh′+

1
2
mAv12-
1
2
mv12=150+3.75-1.8J=151.95J;

拉力做功为151.95J.

判断题
单项选择题