Question

如图，用与水平方向成θ=37°的恒力F=25N拉一个质量为m=4kg的物体，由静止开始在水平地面沿直线运动，经过t=2s物体位移为s=5m，取重力加速度g=10m/s²．试求：
（1）拉力F对物体所做的功W；
（2）物体获得的动能E_k；
（3）物体与地面间的动摩擦因数μ．

Answer 1

分析：（1）由功的计算公式可以求出拉力的功；
（2）由运动学公式求出加速度，求出物体的速度，然后由动能计算公式求出动能；
（3）由动能定理求出摩擦力，然后由摩擦力公式求出动摩擦因数．

解答：解：（1）拉力的功：W=Fscosθ=25×5×cos37°=100J；
（2）由匀变速运动的位移公式得：
加速度a=

2s

t2

=

2×5

22

=2.5m/s²，
速度v=at=2.5×2=5m/s，
物体获得的动能：E_K=

1

2

mv₂=

1

2

×4×5²=50J；
（3）由动能定理得：W-fs=E_K-0，
解得，摩擦力f=10N，
在竖直方向上，Fsinθ+F_N=mg，
解得：F_N=25N，
动摩擦因数：μ=

f

FN

=0.4；
答：（1）拉力F对物体所做的功为100J；
（2）物体获得的动能为50J；
（3）物体与地面间的动摩擦因数为0.4．

点评：该题目是一道综合题，考查了功的求解、力的分解、动能定理的简单应用；解题时要注意物体与地面间的压力不等于物体的重力，而是重力减去拉力在竖直方向的分力．