问题 填空题

如图所示,质量为m=5kg的物体,置于一倾角为30°的粗糙斜面上,用一平行于斜面的大小为40N的力F拉物体,使物体沿斜面M向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=2m/s2,斜面始终保持静止状态.则水平地面对斜面的静摩擦力大小为______N,2s末该系统克服摩擦力做功的瞬时功率为______W.

答案

整体的加速度向右的分量为acos30°,

整体水平方向受到地面摩擦力向左f,F的水平分力向右,

由牛顿第二定律得 F=Fcos30-f=macos30°,

解得 f=15

3
N,

所以水平地面对斜面的静摩擦力大小为15

3
N.

沿斜面分析对物体受力分析可得,

F-mgsina-f′=ma

解得 f′=5N,

在2s末物体的速度为 V=at=2×2=4m/s,

此时摩擦力的功率为 P=-f′V=-20W,

所以克服摩擦力做功的瞬时功率为20W.

故答案为:15

3
;20.

填空题
单项选择题