- 高考物理冲刺力学答案
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相关例题:
【例题】(2023年高考物理冲刺题)一个质量为m的物体,在平行于斜面向上的恒力F作用下,从斜面底端A点静止开始运动,到达斜面顶端B点时撤去力F,物体恰好沿斜面向上做匀减速运动到顶端C点速度为零。已知斜面与物体间的动摩擦因数为μ,斜面与水平面夹角为θ,斜面长为L,求:
(1)物体沿斜面向上运动时的加速度大小;
(2)物体在斜面上运动时受到的摩擦力的大小;
(3)物体从A到B的过程中,拉力F做的功。
【答案】
(1)物体沿斜面向上运动时的加速度大小为a = Fcosθ - μ(mgcosθ + Fsinθ) = F(μ - 1)sinθ - μmgcosθ。
(2)物体在斜面上运动时受到的摩擦力的大小为f = μ(mgcosθ + Fsinθ) = μmg(cosθ + Fsinθ)。
(3)物体从A到B的过程中,拉力F做的功为W = Fs = FL。
【解析】
(1)根据牛顿第二定律可得:$F - mg\mu\sin\theta - \mu(mg\cos\theta + F\sin\theta) = ma$,解得:$a = F(\mu - 1)\sin\theta - \mu mg\cos\theta$。
(2)根据牛顿第二定律可得:$mg\sin\theta - \mu(mg\cos\theta + F\sin\theta) = \mu mg\cos\theta$,解得:$f = \mu mg(cos\theta + Fsin\theta)$。
(3)根据功的公式可得:$W = FL$。
【说明】本题主要考查了牛顿第二定律、功的计算公式的应用,难度适中。
【例题答案过滤掉部分信息】
(1)物体沿斜面向上运动时的加速度大小为$F(\mu - 1)\sin\theta - \mu mg\cos\theta$。
(2)物体在斜面上运动时受到的摩擦力的大小为$\mu mg(cos\theta + Fsin\theta)$。
(3)拉力F做的功为$FL$。
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