一物体质量为m=10kg,在平行于斜面的恒定拉力F作用下沿斜面向上运动,斜面与物体间的动摩擦因数为μ=0.1.当物体运动到斜面中点时,去掉拉力F,物体刚好可运动到斜面顶端停下.设斜面倾角为θ=30°,取g=10m/s2,求拉力F.

问题描述:

一物体质量为m=10kg,在平行于斜面的恒定拉力F作用下沿斜面向上运动,斜面与物体间的动摩擦因数为μ=0.1.当物体运动到斜面中点时,去掉拉力F,物体刚好可运动到斜面顶端停下.设斜面倾角为θ=30°,取g=10m/s2,求拉力F.

对物体受力分析,加速过程受重力、拉力、支持力和摩擦力,撤去拉力后其余3个力不变,根据动能定理,有:
F•

L
2
-mgLsin30°-μmgcos30°•L=0
解得:F=2mgsin30°+2μmgcos30°=2×100×
1
2
+2×0.1×100×
3
2
=100+10
3
≈117.3N
答:拉力F的大小为117.3N.
答案解析:对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和摩擦力,根据动能定理全程列式求解即可.
考试点:牛顿第二定律;动能定理的应用.

知识点:本题关键是明确物体的受力情况和运动情况,然后运用动能定理列式求解,注意不涉及时间的动力学问题可以用动能定理求解.