Question

静止在水平地面上的木箱，质量m＝5 kg木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.4，若用大小为40 N的水平拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达5 m远处，拉力最少做多少功？(cos37°＝0.8，取g＝10 m/s²)

Answer 1

W=100J

试题分析：欲使拉力做功最少，须使拉力作用的位移最小，故重物应先在拉力作用下加速，再撤去拉力使木箱减速，到达5处时速度恰好减为0.设加速时加速度的大小为a₁，减速时加速度的大小为a₂.
由牛顿第二定律得，加速时有：
水平方向Fcos37°－μF_N＝ma₁
竖直方向Fsin37°＋F_N－mg＝0
减速时有：μmg＝ma₂
且有v²＝2a₁x₁＝2a₂x₂　x₁＋x₂＝x
W＝Fx₁cos37°
联立以上各式解得：W=100J
点评：做本题的关键是知道拉力做功最下须使拉力作用的位移最小，