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质量为20kg的物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,用一水平面成37°角,大小为...

质量为20kg的物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,用一水平面成37°角,大小为100N的斜向上的拉力,使物体由静止开始运动,4s后再撤去拉力,最后物体停止运动.(g取10m/s2)求:

(1)在这运动的4s内拉力F做的功为多少?

(2)全程摩擦力做功为多少?

 

(1)在这运动的4s内拉力F做的功为1664J. (2)全程摩擦力做功为﹣1664J. 【解析】 试题分析:(1)根据牛顿第二定律求出物体运动的加速度,根据位移时间公式求出运动的位移,从而根据功的公式求出拉力F做的功. (2)撤去F后,做匀减速运动,结合牛顿第二定律和速度位移公式求出匀减速运动的位移,从而得出总位移,即求得全程摩擦力做功. 【解析】 (1)物体在拉力作用下做匀加速运动过程,根据牛顿第二定律得物体运动的加速度为: a===2.6m/s2. 物体运动的位移为:x1=at12=×2.6×42m=20.8m, 则拉力F做功为:WF=Fx1cos37°=100×20.8×0.8J=1664J. (2)匀加速运动的末速度为:v=at1=2.6×4m/s=10.4m/s 匀减速运动的加速度大小为:a′==μg=2m/s2 则匀减速运动的位移为:x2==27.04m 故全程摩擦力做功为:Wf=﹣μ(mg﹣Fsin37°)x1﹣μmgx2=﹣1664J  
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B.上滑过程中克服重力做功为(Fs+mv2

C.整个过程中物块克服摩擦力做功为Fs﹣mv2

D.从撤去F到物块滑回斜面底端,摩擦力做功为mgssinθ

 

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