践行者初中物理力学典题详解第230题
230:滑块A和滑板B(足够长)叠放在光滑水平地面上,滑块A和滑板B左侧还通过如图所示的滑轮组用细线连接。用水平向右大小为12N的拉力在4s内,使滑块A相对于地面向右匀速移动了1.6m,忽略滑轮与绳子间的摩擦,滑轮重力不计。滑块A向右匀速运动的过程中( )
A. 竖直墙壁受到的拉力为8N
B. 滑块A和滑板B之间的摩擦力大小为4N
C. 动滑轮对滑板B的拉力做功6.4J
D. 动滑轮对滑板B的拉力的功率为3.2W
解析:1对物体A水平方向进行受力分析,
可知它共受到以下三个力:
①方向水平向右,拉力F=12N,
②方向水平向左,绳对它的拉力F绳,
③方向水平向右,B对A的摩擦力f;
由题意可知,A向右做匀速运动,
所以由平衡条件可知:F绳+f=F=12N;❶
2对物体B水平方向进行受力分析,
可知它共受到以下两个力:
①方向水平向右,A对它的摩擦力f',
又知f和f'是一对相互作用力,所以f'=f,
②方向水平向左,动滑轮对它的拉力F拉,
且F拉=2F绳,
③因为水平地面光滑,
所以水平地面对A无摩擦力;
又由平衡条件可知:f=2F绳,❷
由❶❷联立方程得F绳=4N,f=8N,F拉=8N,
所以滑块A和滑板B之间的摩擦力大小为8N,
故B错误;
3对定滑轮进行受力分析,可知它共受到以下二个力:
①方向水平向右,3根绳对它的拉力,
即3F绳=12N,
②方向水平向左,墙对它的拉力F墙,
又由平衡条件可知:F墙=3F绳=12N,
所以由相互作用力性质可知,竖直墙壁受到定滑轮对它的拉力为12N,故A错误;
4滑块A相对于地面向右匀速移动了1.6m,即sA=1.6m,则滑板B相对于地面向左匀速移动的距离:sB=sA/2=1.6m/2=0.8m,
又F拉=8N,则动滑轮对滑板B的拉力做功:
W=F拉sB=8N×0.8m=6.4J,故C正确;
又知t=4s,则动滑轮对滑板B的拉力的功率为:
P=W/t=6.4J/4s=1.6W,故D错误。
综上:选C。
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