Question

如图，一个质量为m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向下方的推力F₁=10N作用，在水平地面上移动了距离S₁=2m后撤去推力，此后物体又滑行了的距离S₂=1.6m后停止了运动．设物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2，（取g=10m/s²）求：
（1）推力F₁对物体做的功
（2）全过程中摩擦力对物体所做的功
（3）推力作用时合外力对物体所做的总功．

Answer 1

分析：（1）根据恒力做功公式直接求出推力F₁对物体做的功；
（2）先求出F₁作用时物体所受摩擦力和撤去F₁时物体所摩擦力，根据恒力做功公式求出摩擦力所做的功，进而求出摩擦力做的总功；
（3）推力作用时合外力对物体所做的总功等于F₁做的功和摩擦力做功之和．

解答：解：（1）根据恒力做功公式得：
W₁=F₁S₁cos37°=10×2×0.8J=16J     
（2）由题意得
当F₁作用时f₁=μ（mg+F₁ sin37°）=5.2N
撤去F₁时f₂=μmg=4N
则：W_f1=-f₁S₁=-10.4J
W_f2=-f₂S₂=-6.4J
所以W_f=W_f1+W_f2=-16.8J                 
（3）推力作用时合外力对物体所做的总功：W_总=W₁+W_f1=5.6J      
答：（1）推力F₁对物体做的功为16J；
（2）全过程中摩擦力对物体所做的功为-16.8J
（3）推力作用时合外力对物体所做的总功为5.6J．

点评：本题主要考查了恒力做功公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，知道求合力做功的方法，难度适中．