2016年海南卷题13：滑轮连接的两个物块

2016年海南卷题13：滑轮连接的两个物块

13.水平地面上有质量分别为 和 的物块 和 ，两者与地面的动摩擦因数均为 。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与 相连，动滑轮与 相连，如图所示。初始时，绳处于水平拉直状态。若物块 在水平向右的恒力 作用下向右移动了距离 ，重力加速度大小为 。求∶

（1）物块 克服摩擦力所做的功;

（2）物块 、 的加速度大小。

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【分析】

题中有几个研究对象？

本题中，物块 和 ，可以作为不同的研究对象。

此外，也可以把 视作一个研究对象。

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发生了什么事？

物块 在水平向右的恒力 作用下向右移动了距离 .

物块 在移动过程中，竖直方向受重力和支持力作用；水平方向同时受3个力作用：恒力 、摩擦力、绳子的张力。

在物块 移动的同时，物块 也在移动。物块 在动滑轮牵引下移动，其位移等于物块 一半。

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哪些量是已知量？哪些是待求量？

已知量：

1. 物块 和 的质量分别为 和 ；

2. 两物块与地面的动摩擦因数均为 ；

3. 物块 的位移为 ；

待求量：

1. 物块 克服摩擦力所做的功 ;

2. 物块 、 的加速度大小 。

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有哪些定律（理）和公式有效？

牛顿第二定律有效；动能定理有效；动量定理有效；

动摩擦力公式有效： .

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【解答问题1】

物块 在水平向右的恒力 作用下向右移动了距离 ，物块 移动的距离为 .

在此过程中，物块 所受摩擦力做负功，

物块 克服摩擦力所做功为：

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【解答问题2】

因为物块 和 系通过动滑轮连接，所以

物块 所受合力为

记动滑轮的两根绳子上张力为 , 则

对于研究对象 , 则有以下关系：

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