如图,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一固定粗糙的斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端时,F1、F2、F3做功的功率大小关系是( ) A.P1=P2=P3 B.P1>P2=P3 C.P2>P1>P3
问题描述:
如图,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一固定粗糙的斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端时,F1、F2、F3做功的功率大小关系是( )
A. P1=P2=P3
B. P1>P2=P3
C. P2>P1>P3
D. P1>P2>P3
答
物体的加速度相同,说明物体受到的合力相同,
物体在运动过程中,受到拉力F,重力mg,摩擦力f,
摩擦力f=μFN,根据图象可知,f2>f1>f3,
根据牛顿第二定律,有:F1-mgsinα-μmgcosα=ma,故F1=mgsinα+μmgcosα+ma,
F2cosα-mgsinα-μ(mgcosα+F2sinα)=ma,故F2=
,mgsinα+μ(mgcosα+F2sinα)+ma cosα
F3cosα-mgsinα-μ(mgcosα-F3sinα)=ma,故F3=
,mgsinα+μ(mgcosα−F3sinα)+ma cosα
所以F2>F1>F3,
由于斜面的长度相同,物体的加速度相同,所以物体到达顶端的时候,物体的速度的大小也是相同的;
根据P=Fv可知,P2>P1>P3,
故选:C.