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如图所示,水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,现以大小恒定的拉力F拉...

如图所示,水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端,使物体从A点起由静止开始运动.若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,图中AB=BC,且动摩擦因数处处相同,则在物体的运动过程中( )
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A.摩擦力增大,W1>W2
B.摩擦力减小,W1<W2
C.摩擦力增大,W1<W2
D.摩擦力减小,W1>W2
对物体进行受力分析,运用某个方向上平衡状态求出正压力,根据滑动摩擦力的公式表示出该力. 根据细绳与水平方向夹角θ角增大去判断摩擦力的变化. 运用功的定义式定性分析功的变化,抓住其中的不变量. 【解析】 物体受力如图所示, 将F在水平和竖直方向上分解, 由物体在竖直方向上平衡得:N+Fsinθ=mg 因此滑动摩擦力f=μN=μ(mg-Fsinθ),物体从A向C运动的过程中细绳与水平方向夹角θ角增大, 所以滑动摩擦力减小, 由于物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,拉力为恒力,所以拉力做的功等于细绳对物体所做的功. 根据功的定义式W=FLcosθ, θ增大,F不变,在相同位移L上拉力F做的功减小. 故选D.
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考点分析:
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(1)已知金属杆与下层导轨间的动摩擦因数为μ,求金属杆所受恒力F的大小;
(2)金属杆运动到PP'位置时撤去恒力F,金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道PQ和P'Q',又在对接狭缝Q和Q'处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道QM和Q'M'的内侧,求金属杆运动到半圆轨道的最高位置MM'时,它对轨道作用力的大小;
(3)若上层水平导轨足够长,其右端连接的定值电阻阻值为r,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.金属杆由第二组半圆轨道的最高位置MM'处,无碰撞地水平进入上层导轨后,能沿上层导轨滑行.求金属杆在上层导轨上滑行的最大距离.
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