- 2022长宁高三物理二模
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题目：
【2022长宁高三物理二模】
一质量为m的物体，在平行于斜面向上的恒力F作用下，从斜面底端A点静止开始运动，到达斜面顶端B点时，物体恰好沿斜面向上做匀速运动，已知斜面与物体间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为θ，求：
（1）物体到达斜面顶端B点时速度的大小；
（2）物体从A到B的过程中，拉力F做的功；
（3）物体从A到B的过程中，拉力F的最大功率。
解析：
（1）物体从A到B的过程中，受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力。根据动能定理，有：
(F - μmgcosθ)L - μmgsinθ = 0 - 0
解得：v = (F - μmgcosθ)L / mgsinθ
（2）物体从A到B的过程中，拉力做的功为：
W = FL = F(L + Lsinθ) = F(2Lsinθ)
（3）物体在斜面上运动时，拉力F的方向与速度方向垂直，所以拉力不做功。当拉力与速度垂直时，拉力的功率最大。根据功率公式，有：
P = Fv = (F - μmgcosθ)(v / sinθ) = Fv - μmgvcosθ
解得：Pmax = (F - μmgcosθ)v / sinθ
答案：（1）v = (F - μmgcosθ)L / mgsinθ；（2）W = FL = F(2Lsinθ)；（3）Pmax = (F - μmgcosθ)v / sinθ。
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