Question

如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连。初始A、B均处于静止状态，已知：OA＝3 m，OB＝4 m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g＝10 m/s²)，那么该过程中拉力F做功为（  ）

A．10 J     B．12 J    C．14 J    D．18 J

Answer

C

【解析】

试题分析：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和向左的弹力N，如图

根据共点力平衡条件，有竖直方向：N=G1+G2；水平方向：F=f+N，其中：f=μN

解得：N=（m1+m2）g=20N； f=μN=0.2×20N=4N

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

根据几何关系，可知求B上升距离h=1m，故WF=fs+m2g•h=4×1+1×10×1=14J；故选C．

考点：物体的平衡；动能定理.

【名师点睛】此题是物体的平衡问题与变力做功的求解问题；因为本题中拉力为变力，故应用动能定理来求解；首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，然后根据动能定理求变力做功，此题难度中等。