- 临沂高二物理期末试题
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相关例题：
【例题】一个质量为m的物体，在平行于斜面向上的恒力F的作用下，从斜面底端A点静止开始运动，到达斜面顶端B点时，物体恰好沿斜面向上做匀速直线运动，已知斜面与物体的动摩擦因数为μ，斜面与水平面夹角为θ，求：
（1）物体到达斜面顶端B点时，拉力F做的功；
（2）物体从A到B的过程中，拉力F至少做多少功？
【分析】
（1）物体从A到B的过程中，拉力F做功等于合力做功，根据平衡条件和滑动摩擦力公式可求得拉力F的大小和方向，再根据功的公式可求得拉力F做的功；
（2）物体从A到B的过程中，拉力F至少做多少功，即拉力F的最小值对应的功。
【解答】
（1）物体从A到B的过程中，根据平衡条件得：
$F - mg\sin\theta - \mu mg\cos\theta = 0$
解得：$F = mg\sin\theta + \mu mg\cos\theta$
根据功的公式得：$W = FL = (mg\sin\theta + \mu mg\cos\theta)(AB)$
（2）物体从A到B的过程中，拉力F至少做多少功，即拉力F的最小值对应的功。根据滑动摩擦力公式得：$f = \mu mg\cos\theta$
当拉力F与重力沿斜面向下的分力相等时，拉力最小，此时有：$mg\sin\theta = \mu mg\cos\theta + F_{min}$
解得：$F_{min} = mg\sin\theta - \mu mg\cos\theta$
根据功的公式得：$W_{min} = F_{min}(AB)$
【答案】物体到达斜面顶端B点时，拉力F做的功为$(mg\sin\theta + \mu mg\cos\theta)(AB)$；物体从A到B的过程中，拉力F至少做多少功为$(mg\sin\theta - \mu mg\cos\theta)(AB)$。
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