Question

如图所示，用恒力F 拉一个质量为m 的物体，由静止开始在水平地面沿直线运动的位移为s，力F 与物体运动方向的夹角为α，已知物体与地面的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g。试求：

（1）拉力F对物体所做的功W
（2）地面对物体摩擦力f 的大小
（3）物体获得的动能E_k

Answer 1

（1）W＝Fs cosα（2）（3）

试题分析：（1）根据功的公式，拉力F 对物体所做的功W＝ Fs cosα（2 分）
（2）设地面对物体支持力的大小为F_N，根据物体在竖直方向的平衡条件可知：
F_N＝mg－ Fsinα（2 分），再根据滑动摩擦力公式
联立解得
（3）根据动能定律可得：，联立可得：
点评：因为拉力F为恒力，可根据功的定义式W=Flcosα直接求解拉力F对物体所做的功W．对物体进行受力分析，通过正交分解可求得物体与水平面的正压力，从而求得地面对物体摩擦力f的大小．运用动能定理可求得物体的末动能．