Question

3．如圖所示，小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)，桌面上物體A的重力為10N，用輕質(zhì)光滑的繩子拴著一個(gè)重力為5N的物體B，通過(guò)定滑輪吊在下面，松手后水平桌面上的物體恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．（不計(jì)定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦）
（1）畫(huà)出物體A和B的受力示意圖
（2）試推證：物體A受到的摩擦力和物體B的重力大小相等．

Answer 1

分析 （1）畫(huà)力的示意圖，首先要對(duì)物體進(jìn)行受力分析，看物體受幾個(gè)力，要先分析力的大小、方向和作用點(diǎn)，再按照畫(huà)圖的要求畫(huà)出各個(gè)力．
（2）根據(jù)二力平衡條件推出水平向右的拉力和水平向左的摩擦力的關(guān)系，根據(jù)定滑輪的工作特點(diǎn)推出物體B的重力與拉力的關(guān)系，進(jìn)而可證物體A受到的摩擦力和物體B的重力大小相等．

解答 解：（1）①由題知，物體A恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體A處于平衡狀態(tài)，則它在豎直方向上受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力，在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，過(guò)物體A的重心，按照力的示意圖的畫(huà)法畫(huà)出這四個(gè)力即可，注意是平衡力的線段長(zhǎng)度要相等，如圖所示：
②由題意知，物體B也做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)其進(jìn)行受力分析可知，它共受到重力和拉力的兩個(gè)力的作用，并且這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，過(guò)物體B的重心，按照力的示意圖的畫(huà)法畫(huà)出這四個(gè)力即可，注意是平衡力的線段長(zhǎng)度要相等，如圖所示：

（2）由題知，物體A恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體A處于平衡狀態(tài)，
則它在水平方向上受到的水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一對(duì)平衡力，f=F_拉，
根據(jù)定滑輪的工作特點(diǎn)可知，G_B=F_拉，
所以，f=G_B，即物體A受到的摩擦力和物體B的重力大小相等．

點(diǎn)評(píng) 此題考查力的示意圖的畫(huà)法、二力平衡條件的應(yīng)用、定滑輪的工作特點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目，但總體難度不大，關(guān)鍵是對(duì)物體A和B進(jìn)行正確的受力分析．