如图所示,一块既长又厚的均匀木块A,左上角有一固定转动轴0与墙连接,其下方搁有一小木块B,B与A之间存在摩擦,其余摩擦不计。B从A的左端匀速拉到右端的过程中,水平拉力的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);若上述过程中,拉力做功为W1,再将B从A的右端匀速拉到左端的过程中,水平拉力做功为W2,则W1 W2。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
答案:变小;小于。
解析:
(1)①如图,重力(阻力)和力臂OD不变;B对A的支持力为动力,其力臂为OC,在B从A的左端匀速拉到右端的过程中,OC变大;
把物体A当做杠杆,由于杠杆平衡,可得F支×OC=G×OD,
∵G和OD大小不变,OC变大,
∴支持力F支变小,
∴A对B的压力变小,
②∵接触面的粗糙程度不变,
∴B受到的摩擦力将变小;
③∵B被匀速拉动,拉力等于摩擦力,
∴水平拉力的将变小;
(2)如下图所示:当向右拉B时,B对A的摩擦力f方向向右,根据杠杆平衡条件:
f×Lf+FN×LN=G×LG……①;
如下图所示:当向左拉B时,B对A的摩擦力f方向向左,根据杠杆平衡条件:
FN×LN=G×LG+f×Lf……②;
由①②的分析可知,B在同一位置,因为G一定,LG、LN、Lf均不变,向右拉B,图中的支持力FN较小,因此A对B的摩擦力较小,所以F较小;向左拉B,图中的支持力FN较大,因此A对B的摩擦力较大,所以F较大;
因为来回拉的过程中B移动的距离相同,根据W=Fs可知,即W1<W2。
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