Question

如图所示，小王在探究“力和运动的关系”的实验中，他将物体M放在水平桌面上，两边用细线通过滑轮与吊盘相连．若在左盘中放重为G的砝码，右盘中放重为2G的砝码时，物体M能以速度v向右作匀速直线运动．如果左、右盘中的砝码不变，要让物体M能在水平桌面上以2v的速度向左作匀速直线运动，则应在左盘中再加上砝码，所加砝码的重为（吊盘重、滑轮与细线间和滑轮与轴间摩擦不计）（ ）

A．G
B．2G
C．3G
D．4G

Answer 1

【答案】分析：首先由受力分析明确物体M受力情况，由M的运动状态可判断M受摩擦力的大小；当M运动方向发生变化时，摩擦力方向同时发生变化，根据压力与接触面粗糙程度的变化确定摩擦大小变化；最后根据物体始终受力平衡可求得左侧应加砝码．
解答：解：在左盘中放重为G的砝码，右盘中放重为2G的砝码时，物体M恰好以速度v向右做匀速直线运动，即物体受力平衡，因此物体所受向左的摩擦力与物体受到向右的合力相等，即f=2G-G=G．
当物体向左运动时，摩擦力方向向右，由于压力和接触面的粗糙程度不变，故物体受到摩擦力不变，又因为物体仍然做匀速直线运动，则物体受到向右的摩擦力与物体受到的合力相等，方向相反，即物体受到的合力F=f=G，方向向左，则物体左盘中砝码的重力为G_左=F+2G=G+2G=3G．故左盘中砝码的重应为3G-G=2G．
故选B．
点评：本题考查物体的受力分析以及影响摩擦力大小的因素，重点是物体所受摩擦力的大小、方向判断，明确一般情况下，摩擦力的方向与运动方向相反；大小与压力和接触面的粗糙程度有关．