Question

10．一质量m=2kg的木块放在水平地面上，木块与地面的动摩擦因数μ=0.5．现对木块加一与水平方向夹角α=37⁰的斜向上的拉力F=20N，使木块从静止开始运动3m的过程中．（已知sin 37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）求：
（1）拉力F对木块做的功
（2）摩擦力对木块做的功
（3）运动3m 时木块的动能．

Answer 1

分析 （1）、（2）拉力F和摩擦力都是恒力，可根据功的计算公式W=FScosθ，即可求出拉力和摩擦力所做的功．
（3）动能可由动能定理求解．

解答 解：（1）拉力F对木块做的功为：
W_F=FScosα=20×3×0.6J=48J
（2）木块竖直方向受力平衡，则有：
N+Fsinα=mg
又 f=μN
以上两式得：f=μ（mg-F sinα）=4N
则摩擦力对木块做的功为：W_f=-fS=-12J
（3）该过程中，合力对木块做的功为：W_合=W_F+W_f=36J
由动能定理得：
  E_K-0=W_合
即 E_K=W_合=36 J
答：（1）拉力F对木块做的功是48J
（2）摩擦力对木块做的功是-12J．
（3）运动3m 时木块的动能是36J．

点评 本题考查功的计算和动能定理的应用，注意做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上的位移．公式W=FScosθ一般用来求恒力做功．