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
问题描述:
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
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=
mv21 2
第二次:W2−μ(mg−F2sinθ)x=
mv21 2
所以W1>W2,
根据牛顿第二定律得:
a=
=
F1−μmg m
−μgF1 m
a=
=
F2cosθ−μ(mg−F2sinθ) m
−μg+
F2cosθ m
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