题目内容
水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( )

| A.F先减小后增大 | B.F一直增大 |
| C.F的功率减小 | D.F的功率不变 |
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:
Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)
F=
令:sinβ=
,cosβ=
,即:tanβ=
则:F=
=
θ从0逐渐增大到90°的过程中,在θ<β前:cos(θ-β)逐渐变大,所以F逐渐减小
在θ>β后:cos(θ-β)逐渐变小,所以F逐渐增大
所以结论是:F先减小后增大,故A正确.
功率:P=Fvcsθ=
×v×cosθ=
θ从0逐渐增大到90°的过程中,tanθ一直在变大,所以功率P一直在减小,故C正确.
故选:AC
因为物体匀速运动,水平竖直方向均受力平衡:
Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)
F=
| μmg |
| cosθ+μsinθ |
令:sinβ=
| 1 | ||
|
| μ | ||
|
| 1 |
| μ |
则:F=
| mμg | ||
(sinβcosθ+cosβsinθ)
|
| μmg | ||
cos(θ-β)
|
θ从0逐渐增大到90°的过程中,在θ<β前:cos(θ-β)逐渐变大,所以F逐渐减小
在θ>β后:cos(θ-β)逐渐变小,所以F逐渐增大
所以结论是:F先减小后增大,故A正确.
功率:P=Fvcsθ=
| μmg |
| (cosθ+μsinθ) |
| μmgv |
| (1+μtanθ) |
θ从0逐渐增大到90°的过程中,tanθ一直在变大,所以功率P一直在减小,故C正确.
故选:AC
练习册系列答案
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