Question

高一物理 动能和动能定理

物体的质量为10kg，在平行与斜面的拉力作用下从低端由静止开始沿光滑斜面向上 运动，当物体运动到斜面中点时，撤去拉力f物体恰好能运动到斜面顶端，斜面倾角为a=30度，求拉力f多大

Answer 1

解：如图所示：

  因为斜面绝对光滑，即整个过程没有摩擦力，那么整个过程只有拉力F和重力对物体做功！而物体到达斜面顶端静止，也就表明此时F所做的功已经全部转化为重力势能（动能为“0”）！

从而有等式：F*S=mgh,即 F*AB=mg*BD

                                          F=mg*BD/AB    （由勾股定理知BD=AB）

                                          F=mg=10*9.8=9. 8N

Answer 2

首先在斜面上对物体进行受力分析，物体受到重力，支持力，拉力和斜面对他的支持力，其中支持力不做功。所以考虑初末状态，物体动能的该变量等于外力做的功。动能改变量为0-0=0，重力做工-mgh,拉力做工1/2fs,而h和s之间有满足h/s=1/2（因为斜面的倾角为三十度），所以运用动能定理就得1/2fs-mgh=1/2fs-1/2mgs=0所以就得f=mg，及拉力为重力的一倍，即为100N。

Answer 3

设斜面高度是h当运动到中点时力f所做的功为f*(h/2)/sin30=fh
在整个过程中 有动能定理有0-0=fh-mgh
则fh=mgh那么f=mg=100N

Answer 4

由题可知当撤去拉力f是，有向下的重力引起的沿斜面向下的加速度和有f拉力作用下的沿斜面向上的加速度是相等的，顾可得sin30*g=(f-sin30*m*g)/m
即f=2*sin30*g*m=mg=100N

Answer 5

由于角度是30°所以长度一半等于高度h
F所做的功等于物块机械能的增加
Fh=mgh、
所以F=mg=100N