问题 选择题

放在粗糙水平面上的物体,第一次受水平力F1的作用,第二次受与水平面成θ角的斜向上的拉力F2的作用,这两次使物体以相同的加速度发生相同的位移,在两次情况下,力F1和F2对物体做功分别为W1和W2,则(  )

A.F1>F2,W1>W2

B.无法比较F1和F2的大小,但W1>W2

C.无法比较W1和W2的大小,但F1>F2

D.力和功都无法比较大小

答案

由题,两次物体的初速度、加速度、位移都相同,则物体获得的速度相同.

根据动能定理得:

第一次:W1-μmgx=

1
2
mv2

第二次:W2-μ(mg-F2sinθ)x=

1
2
mv2

所以W1>W2

根据牛顿第二定律得:

a=

F1-μmg
m
=
F1
m
-μg

a=

F2cosθ-μ(mg-F2sinθ)
m
=
F2cosθ
m
-μg+
μF2sinθ
m

所以有:

F1
m
=
F2cosθ
m
-
μF2sinθ
m

F1=F2(cosθ-μsinθ)

由于不知道θ的大小,所以无法比较F1和F2的大小

故选B

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