题目内容
如图所示，小物体的质量为m=2kg．AB=BC=1.3m，物体与AB、BC间的动摩擦因数μ=0.2．今用一水平方向成37°的恒力F作用于物体，让物体从静止出发，运动到C点时物体的速度恰好为零（忽略物体在B点处的机械能损失，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）力F多大？
（2）从A运动到C的时间多长？
（3）F的平均功率是多少？
分析：设物体在平面上的加速度为a1．在斜面上的加速度为a2，根据匀变速直线运动位移速度公式求出两个加速度的关系，再根据牛顿第二定律列式即可求解；
先根据牛顿第二定律求出在AB上运动的加速度，进而求出在AB上运动的时间，而在AC上运动的时间和AB上运动的时间相同，所以总时间为在AB上运动时间的两倍．求出整个过程拉力做功的大小，从而求出拉力做功的平均功率．
先根据牛顿第二定律求出在AB上运动的加速度，进而求出在AB上运动的时间，而在AC上运动的时间和AB上运动的时间相同，所以总时间为在AB上运动时间的两倍．求出整个过程拉力做功的大小，从而求出拉力做功的平均功率．
解答：解：（1）设物体在平面上的加速度为a1，在斜面上的加速度为a2由运动学公式有xAB=
，xBC=
得：a1=-a2
由牛顿第二定律有：
Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=mgsin37°+μmgcos37°-F
解得：F=10N．
（2）物体从A到B运动阶段根据牛顿第二定律：a1=
=2.6m/s2
根据位移时间公式：x=
a1t2
AC的时间和AB上运动的时间相同，所以总时间为在AB上运动时间的两倍，运动时间t=2
=2s
（3）从A到C的过程中，F的功为W=Fxcos37°+Fx=23.4J
F的平均功率P=
=11.7W
答：（1）力F为10N．（2）从A运动到C的时间2s．（3）F的平均功率是多11.7W．
| vB2 |
| 2a1 |
| -vB2 |
| 2a2 |
由牛顿第二定律有：
Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=mgsin37°+μmgcos37°-F
解得：F=10N．
（2）物体从A到B运动阶段根据牛顿第二定律：a1=
| Fcos37°-μ(mg-Fsin37°) |
| m |
根据位移时间公式：x=
| 1 |
| 2 |
AC的时间和AB上运动的时间相同，所以总时间为在AB上运动时间的两倍，运动时间t=2
|
（3）从A到C的过程中，F的功为W=Fxcos37°+Fx=23.4J
F的平均功率P=
| W |
| t |
答：（1）力F为10N．（2）从A运动到C的时间2s．（3）F的平均功率是多11.7W．
点评：本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强训练．
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