Question

如圖所示，在傾角θ=37°的足夠長的固定斜面上，有一質(zhì)量m=1.0kg的物體，其與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.20．物體受到平行于斜面向上F=9.6N的拉力作用，從靜止開始運動．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s²．求：
（1）物體在拉力F作用下沿斜面向上運動的加速度大小；
（2）在物體的速度由0增加到2.0m/s的過程中，拉力F對物體所做的功．

Answer 1

分析：（1）物體向上運動的過程中，受到重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力，將重力分解，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．
（2）根據(jù)公式v²-v₀²=2ax求出位移，再求解拉力F對物體所做的功．

解答：解：（1）根據(jù)牛頓第二定律，得
       沿斜面方向     F-F_f-mgsinθ=ma
       垂直斜面方向   F_N-mgcosθ=0
又F_f=μF_N，得到F-μmgcosθ-mgsinθ=ma
代入解   a=2m/s²
    （2）在物體的速度由0增加到2.0m/s的過程中，物體通過的位移為
    x=

v2

2a

=1m
此過程拉力F對物體所做的功W=Fx=9.6J
答：（1）物體在拉力F作用下沿斜面向上運動的加速度大小為2m/s²．
    （2）在物體的速度由0增加到2.0m/s的過程中，拉力F對物體所做的功為9.6J．

點評：本題考查運用牛頓第二定律解決動力學第一類問題的能力，其基礎是對物體進行受力分析．