题目内容

6.如图所示,物体在斜向上的恒力F作用下从静止起沿光滑水平面运动,然后在倾角为30°的光滑斜面上运动一段距离后速度变为额零.当物体在水平面和斜面上速度大小均为v时,机械能随时间的瞬时变化率分别为P1、P2,若物体在水平面和斜面上的加速度大小均为3m/s2,则(  )
A.P2>0,且P1>P2B.P2>0,且P1=P2C.P2<0,且 P1>|P2|D.P2<0,且P1=|P2|

分析 根据功能关系知道机械能随时间的瞬时变化率等于拉力F的功率,根据功率公式和牛顿第二定律分析即可.

解答 解:由功能关系知道机械能随时间的瞬时变化率等于拉力F的功率,则
  P1=Fvcosα
由牛顿第二定律得 Fcosα=ma,则P1=mav=3mv
  P2=F′v,F′为F沿斜面方向的分力大小.
根据牛顿第二定律得 mgsin30°-F′=ma
将a=3m/s2,代入解得  F′=2m
则 P2=2mv,所以P1>P2
由于F一直做正功,所以物体的机械能一直在增大,则P2>0,故A正确.
故选:A.

点评 解决本题的关键要明确理解功能关系,明确功率的一般公式P=Fvcosα,α是F与v的夹角.

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