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如图所示,“”型杆上通过轻绳连有两个滑环A、B,已知它们的质量mA=mB=2Kg,A与水平杆间动摩擦系数为0.2,B与竖直杆间光滑接触,轻绳长L=25cm.现用水平力将A球缓慢向右拉动,则拉动过程

题目详情
如图所示,“”型杆上通过轻绳连有两个滑环A、B,已知它们的质量mA=mB=2Kg,A与水平杆间动摩擦系数为0.2,B与竖直杆间光滑接触,轻绳长L=25cm.现用水平力将A球缓慢向右拉动,则拉动过程中,θ角由37°增大到53°,这一段内拉力F做的功为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1,如图

根据共点力平衡条件,有
竖直方向:N=G1+G2
水平方向:F1=f+N1
其中:f=μN
解得
N=(m1+m2)g=40N
f=μN=0.2×40N=8N
A向右发生的位移:x=Lsin53°-Lsin37°=0.05m
B上升的高度:h=Lcos37°-Lcos53°=0.05m
对整体在整个运动过程中运用动能定理列式,得到
WF-fs-m2g•h=0
代入数据,求得拉力F1作功WF=fs+m2g•h=8×0.05J+2×10×0.05J=1.4J.
故答案为:1.4J