Question

水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱沿地面做勻速直線運動．設(shè)F的方向與水平面夾角為θ，如圖所示，在θ從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則

1. A.
   F一直增大
2. B.
   F先減小后增大
3. C.
   F的功率先減小后增大
4. D.
   F的功率一直減小

Answer 1

BD
分析：在θ從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，說明物體受力始終平衡，受力分析后正交分解表示出拉力F，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法討論F的變化，再由P=Fvcsθ判斷功率的變化．
解答：解：A、B、對物體受力分析如圖：
因為物體勻速運動，水平豎直方向均受力平衡：
Fcosθ=μ（mg-Fsinθ）
F=
令：sinβ=，cosβ=，即：tanβ=
則：F==
θ從0逐漸增大到90°的過程中，在θ+β＜90°前：sin（β+θ）逐漸變大，所以F逐漸減��；
在θ+β＞90°后：sin（β+θ）逐漸變小，所以F逐漸減大；
所以結(jié)論是：F先減小后增大，故A錯誤，B正確．
C、D、功率：P=Fvcsθ=×v×cosθ=
θ從0逐漸增大到90°的過程中，tanθ一直在變大，所以功率P一直在減小，故C錯誤，D正確；
故選BD．
點評：本題為平衡條件的應(yīng)用問題，受力分析后應(yīng)用平衡條件求解即可，難點在于研究對象的選擇和應(yīng)用數(shù)學(xué)方法討論拉力F的變化，難度不小，需要細(xì)細(xì)品味．