Question

【题目】如图所示，质量m=4kg的物体静止在水平面上，在外力F=25N作用下开始运动．已知F与水平方向的夹角为37°，物体的位移为5m时，具有50J的动能．求：

（1）此过程中，外力F所做的功；

（2）此过程中，物体克服摩擦力所做的功；

（3）物体与水平面间的动摩擦因素．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】试题分析：由于摩擦力不知道，所以从功的定义式无法求解，我们可以运用动能定理求解摩擦力做功；

对物体进行受力分析，把拉力正交分解，用μ表示摩擦力，可以根据功的定义式求出摩擦力。

解：(1) ；

(2) 运用动能定理：

代入数据可得： ；

(3) 对物体进行受力分析：

把拉力在水平方向和竖直方向分解，根据竖直方向平衡和滑动摩擦力公式得出：

f=μFN=μ（mg-Fsinθ）

根据功的定义式：Wf=μ（mg-Fsinθ）s

代入数据解得：μ=0.4。

点晴：动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功，对于一个量的求解可能有多种途径，我们要选择适合条件的并且简便的。