如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1.0kg的物体,其与斜面间动摩擦因数μ=0.20.物体受到平行于斜面向上F=9.6N的拉力作用,从静止开始运动.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2.求:
(1)物体在拉力F作用下沿斜面向上运动的加速度大小;
(2)在物体的速度由0增加到2.0m/s的过程中,拉力F对物体所做的功.
网友回答
解:(1)根据牛顿第二定律,得
?????? 沿斜面方向??? ?F-Ff-mgsinθ=ma
?????? 垂直斜面方向?? FN-mgcosθ=0
又Ff=μFN,得到F-μmgcosθ-mgsinθ=ma
代入解?? a=2m/s2
??? (2)在物体的速度由0增加到2.0m/s的过程中,物体通过的位移为
??? x==1m
此过程拉力F对物体所做的功W=Fx=9.6J
答:(1)物体在拉力F作用下沿斜面向上运动的加速度大小为2m/s2.
??? (2)在物体的速度由0增加到2.0m/s的过程中,拉力F对物体所做的功为9.6J.
解析分析:(1)物体向上运动的过程中,受到重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力,将重力分解,根据牛顿第二定律求解加速度.
(2)根据公式v2-v02=2ax求出位移,再求解拉力F对物体所做的功.
点评:本题考查运用牛顿第二定律解决动力学第一类问题的能力,其基础是对物体进行受力分析.