東城高三物理2022年高三物理的復習資料包括《試題調研》《高考幫》《知能筆記》《金考卷》等。
題目:
【例題】(高三物理模擬題)一個質量為m的物體,在平行于斜面向上的恒力F作用下,從斜面底端A點靜止開始運動,到達斜面頂端B點時,物體恰好沿斜面向上做勻速運動,已知斜面與物體間的動摩擦因數為μ,斜面長為L,斜面的傾角為θ,求:
(1)物體到達斜面頂端B點時速度的大小;
(2)物體從A到B過程中,拉力F做的功;
(3)物體從A到B過程中,拉力F的功率。
解析:
(1)物體從A到B的過程中,根據動能定理得:
FL - μmgLsinθ - mgcosθL = 0
解得:v = √(2FL - 2μmgLsinθ - 2mgcosθL)
(2)根據牛頓第二定律得:F - μmg - mgcosθ = 0
解得:F = μmg + mgcosθ
所以拉力做的功為:W = FL = (μmg + mgcosθ)L
(3)物體運動時間為:t = \frac{v}{a} = \frac{\sqrt{2FL - 2μmgLsinθ - 2mgcosθL}}{μg}
所以拉力的功率為:P = Fv = (μmg + mgcosθ) \sqrt{2FL - 2μmgLsinθ - 2mgcosθL}
答案:物體到達斜面頂端B點時速度的大小為$\sqrt{2FL - 2μmgLsinθ - 2mgcosθL}$;拉力做的功為$(μmg + mgcosθ)L$;拉力的功率為$(μmg + mgcosθ)\sqrt{2FL - 2μmgLsinθ - 2mgcosθL}$。