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(15分)静止在水平地面上的木箱,质量m=50kg.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.4,若用大小为400N、方向与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动,使木箱能够到达

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(15分)静止在水平地面上的木箱,质量m=50 kg.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.4,若用大小为400 N、方向与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动,使木箱能够到达50 m远处,拉力最少做多少功?(cos37°=0.8,取g=10 m/s2)

◎ 答案

7.68×103 J

◎ 解析

欲使拉力做功最少,须使拉力作用的位移最小,故重物应先在拉力作用下加速,再撤去拉力使木箱减速,到达50 m处时速度恰好减为0.设加速时加速度的大小为a1,减速时加速度的大小为a2.
由牛顿第二定律得,加速时有:
水平方向Fcos37°-μFN=ma1
竖直方向Fsin37°+FN-mg=0
减速时有:μmg=ma2
且有v2=2a1x1=2a2x2 x1+x2=x
联立以上各式解得:x1≈24 m
由功的定义,有
W=Fx1cos37°=400×24×0.8 J=7.68×103 J.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)静止在水平地面上的木箱,质量m=50kg.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.4,若用大小为400N、方向与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动,使木箱能够到达…”主要考查了你对  【功】,【功率】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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