Question

12．如图所示，竖直平面内放一直角杆AOB，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数为0.20，杆的竖直部分光滑，两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B，A、B间用细绳相连，初始位置OA=1.5m，OB=2.0m，g取10m/s²，则若用水平拉力F₁沿杆向右缓慢拉A，使之移动0.5m，该过程中拉力F₁做功（　　）

• A． 3.0J
• B． 8.0J
• C． 0
• D． 5.0J

Answer 1

分析 先对AB整体受力分析，受拉力F、总重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N₁，根据共点力平衡条件列式，求出支持力N，从而得到滑动摩擦力为恒力；最后对整体运用能量关系列式，得到拉力做的功．

解答 解：先对AB整体受力分析，如图所示．
A、B小球和细绳整体竖直方向处于平衡，A受到的弹力为：
N=（m_A+m_B）g
则A受到的摩擦力为：F_f=μ（m_A+m_B）g
代入数字得：F_f=6N
由几何关系，有：s_B=0.5m
由能量关系，拉力F₁做功为：W₁=F_fs+m_Bgs_B；
代入数字得：W₁=8 J
故选：B

点评 本题中拉力为变力，先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力，然后根据功能关系或动能定理求变力做功