Question

【题目】如图所示，水平地面上有一质量为m的木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱在与水平方向夹角为θ的斜向上拉力F作用下作匀速直线运动，则拉力F的大小为____　。保持木箱速度不变，改变F，当θ1＝0°和θ2＝30°时，让木箱发生相同的位移，两次拉力做的功分别为W1和W2，则W1_____W2（选填“＞”、“＝”或“＜”）

Answer 1

【答案】 ＞

【解析】

物体受力平衡，受力分析后正交分解表示出拉力F，由水平方向受力平衡可得，F在水平方向的分力始终等于摩擦力，θ增大，摩擦力逐渐减小，故F在水平方向的分力减小，由W＝Fx可得拉力F的功变化。

对物体受力分析如图：

因为物体匀速运动，水平竖直方向均受力平衡：

水平方向：Fcosθ＝μ（mg﹣Fsinθ）

竖直方向：FN+Fsinθ＝mg

f＝μFN

联立解得： ，

则有：W＝Fxcosθ＝，

由上式知，θ从0逐渐增大到90°的过程中，tanθ增大，拉力F的功W一直减小。当θ1＝0°和θ2＝30°时，让木箱发生相同的位移，两次拉力做的功分别为W1和W2，则W1＞W2