题目内容
【题目】如图所示,水平地面上有一质量为m的木箱,木箱与地面间的动摩擦因数为μ,木箱在与水平方向夹角为θ的斜向上拉力F作用下作匀速直线运动,则拉力F的大小为____ 。保持木箱速度不变,改变F,当θ1=0°和θ2=30°时,让木箱发生相同的位移,两次拉力做的功分别为W1和W2,则W1_____W2(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】 >
【解析】
物体受力平衡,受力分析后正交分解表示出拉力F,由水平方向受力平衡可得,F在水平方向的分力始终等于摩擦力,θ增大,摩擦力逐渐减小,故F在水平方向的分力减小,由W=Fx可得拉力F的功变化。
对物体受力分析如图:
因为物体匀速运动,水平竖直方向均受力平衡:
水平方向:Fcosθ=μ(mg﹣Fsinθ)
竖直方向:FN+Fsinθ=mg
f=μFN
联立解得: ,
则有:W=Fxcosθ=,
由上式知,θ从0逐渐增大到90°的过程中,tanθ增大,拉力F的功W一直减小。当θ1=0°和θ2=30°时,让木箱发生相同的位移,两次拉力做的功分别为W1和W2,则W1>W2
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