一定初速度的物块,受沿斜面向上的恒力F的作用,物块的加速度沿斜面向下,大小为4,机械能怎么变?

3个回答

  • 答案:物块上滑过程机械能增加.

    分析:

    ①假设斜面光滑,则上滑过程仅有重力做功,机械能守恒.(斜面支持力与位移方向垂直不做功)

    此时,沿斜面方向:F合=mgsin30°=ma,解得加速度为gsin30°=5 (1)

    ②现在斜面粗糙,且有牵引力,则上滑过程除重力外还有牵引力和摩擦力做功,所以机械能的变化取决于牵引力做的功和摩擦力做的功谁大.

    此时,沿斜面方向:F合=mgsin30°+μmgcos30°-F=ma=4m (2)

    ③将(1)式代入(2)式中,得F-μmgcos30°=m,说明牵引力F大于摩擦力μmgcos30°;同时,牵引力和摩擦力都是沿斜面方向的,因而位移大小相等;所以牵引力做功(正功)>摩擦力做功(负功).所以机械能增加.