问题 问答题

如图所示,物块A的质量m=2kg,木板B长L=1m、质量M=3kg.开始时两物体静止,且物块A在木板B的最右端,现用F=24N的水平拉力拉着轻质滑轮水平向左运动,经过一段时间,物块A滑到木板的最左端,不计一切摩擦,求:

(1)此时物块A的速度.

(2)这个过程中拉力F做的功.

答案

(1)如图所示,用F=24N的力拉动滑轮时,A、B受到向左的拉力均为F′=12N

由牛顿第二定律,得到

aA=

F′
m
=
12
2
=6m/s2

aB=

F′
M
=
12
3
=4m/s2

当A滑到木板左端时,有

1
2
aAt2-
1
2
aBt2=L

解得:t=1s

此时

vA=aAt=6m/s

即物块A的速度为6m/s.

(2)由功能关系知,拉力F做的功等于A、B机械能的增加量,即

WF=

1
2
m
v2A
+
1
2
M
v2B

解得

WF=60J

即这个过程中拉力F做的功为60J.

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