Question

一质量m=2kg的物块在水平恒力F的作用下沿水平面运动，2s末撤去力F，其v-t图象如图所示．
（1）求前2s内合外力做的功；
（2）整个过程中摩擦力f对物块做的功．

Answer 1

分析：（1）根据图象应用动能定理求出合外力的功．
（2）由图象求出物体的位移、加速度，然后由牛顿第二定律求出物体受到的摩擦力，由功的计算公式求出摩擦力做的功．

解答：解：（1）由图象可知，2s末物体的速度为2m/s，
由动能定理得，前2s合外力做的功：
W=

1

2

mv²-0=

1

2

×2×2²=4J；
（2）由图象可知，整个过程的总位移：
s=

1

2

×6×2=6m，
由图象可知，2-6s内加速度大小：a=

2

6-2

=0.5m/s²，
由牛顿第二定律得：f=ma=2×0.5=1N，
整个过程摩擦力对物体做功：
W=-fs=-1×6=-6J；
答：（1）前2s内合外力做的功为4J；
（2）整个过程中摩擦力f对物块做的功-6J．

点评：本题考查了求合外力的功、摩擦力的功，应用动能定理、牛顿第二定律、功的计算公式即可正确解题．