Question

如图所示，质量m=10kg的物体放在水平面上，物体与水平面间动摩擦因数为μ=O.4，取g=10m/s²，今用大小为F=50N的水平恒力作用于物体，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经t=8s后撤去F，求：
（1）撤去F前的加速度大小a和力F所做的功；　　
（2）8s末物体的动能；
（3）物体从开始运动直到最终静止的整个过程中克服摩擦力所做的功．

Answer 1

分析：（1）根据牛顿第二定律求出加速度的大小，结合位移时间公式求出物体的位移，从而得出F做功的大小．
（2）根据速度时间公式求出物体的末速度，从而得出8s末物体的动能．
（3）对全过程运用动能定理，求出整个过程克服摩擦力做功的大小．

解答：解：（1）根据牛顿第二定律：F-μmg=ma
解得：a=1m/s²
由运动学公式有：s=

1

2

at2=

1

2

×1×64m=32m．
根据功的公式有：W=Fs=50×32J=1600J．
（2）由运动学公式有：v=at=8m/s
所以：Ek=

1

2

mv2=

1

2

×10×64J=320J．
（3）对整个过程用动能定理：Fs-W_f=0
解得：W_f=Fs=1600J．
答：（1）撤去F前的加速度为1m/s²，F所做的功为1600J．
（2）8s末的动能为320J．
（3）物体从开始运动直到最终静止的整个过程中克服摩擦力所做的功为1600J．

点评：本题考查了牛顿第二定律、动能定理和运动学公式的基本运用，比较基础，很容易掌握．