Question

3．在水平面上有一个质量为400kg的物体，物体与地面间的摩擦系数是0.025，它受到250N的水平力作用由静止开始运动，问：
（1）在20s内各个外力对物体所做的功各是多少？
（2）合外力做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律可求得加速度，再根据位移公式即可求得位移，由功的公式即可求得外力对物体所做的功；
（2）根据总功的计算方法即可求得合外力的功．

解答 解：（1）物体受重力、支持力、摩擦力的作用，根据牛顿第二定律可知，F-μmg=ma
解得：a=0.375m/s²；
20s内的位移x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×0.375×400=75m；
则拉力的功W=Fx=250×75=18750J；
摩擦力的功W_f=-F_fx=-μmgx=-0.025×400×10×75=-7500J；
支持力与运动方向相互垂直，故支持力不做功；
（2）合力的功W=W+Wf=18750-7500=11250J；
答：（1）20s内拉力的功为18750J，摩擦力的功为-7500J，支持力的功为0；
（2）合外力做的功是11250J．

点评 本题考查功的计算以及牛顿第二定律的应用，要注意明确分析物体的受力情况，明确功的公式的应用，注意摩擦力做功为负功．