Question

5．如圖所示，質量m=2.0kg的物體置于粗糙的水平面l，物體與平面間的動摩擦因數為μ=0.5，力F=20N與水平方向夾角θ=37°的恒力作用下由靜止開始運動10m（sin37°=0.60，cos37°=0.8）．
（1）力F對物體做的功；
（2）物體克服摩擦力做的功；
（3）若在x=10m處撤去拉力，則物體還能運動多遠？

Answer 1

分析 （1）由功的計算公式W=Flcosα可以求出拉力F做的功．
（2）先由滑動摩擦力公式求出物體所受的摩擦力大小，再求物體克服摩擦力做的功．
（3）對整個過程，由動能定理求出物體還能運動的距離．

解答 解：（1）拉力F對物體做的功：W_F=Fxcos37°=20×10×0.8=160J；
（2）由平衡條件得：Fsin37°+F_N=mg，
物體受到的滑動摩擦力 f=μF_N，解得：f=4N．
則物體克服摩擦力做的功 W_f=fx=4×10J=40J
（3）設物體還能運動的距離為x′．
對整個過程，由動能定理可得：W_F-W_f-μmgx′=0
解得 x′=10m
答：
 （1）力F對物體做的功是160J；
（2）物體克服摩擦力做的功是40J；
（3）若在x=10m處撤去拉力，則物體還能運動10m．

點評 本題要掌握恒力做功的求法：功的公式W=Flcosα．對物體正確受力分析、應用平衡條件及動能定理即可正確解題．