Question

4．如图所示，用恒力F=200N使一质量为m=100kg的物体由静止开始沿水平地面移动的位移为x=1m，力跟物体前进的方向的夹角为α=30°，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.15，（g=10m/s²）求：
（1）拉力F对物体做功W的大小；
（2）地面对物体的摩擦力f的大小；
（3）物体获得的动能E_k．

Answer 1

分析 （1）根据功的公式直接计算即可；
（2）对物体受力分析，由摩擦力的公式可以求得摩擦力的大小；
（3）利用动能定理可以求得物体的动能．

解答 解：（1）由功的公式可得，
F的功为 W=Fxcosα=200×1×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=173J；
（2）对物体受力分析知，
竖直方向受力平衡 mg=Fsinα+F_N
摩擦力的大小 f=μF_N=μ（mg-Fsinα）=0.15×（100×10-200×sin30°）=135N；
（3）由动能定理
  W-W_f=E_K-0
所以 E_K=W-W_f=173-135×1=38J；
答：（1）拉力F对物体做功W的大小是173J；
（2）地面对物体的摩擦力f的大小是135N；
（3）物体获得的动能E_K是38J

点评 本题是对功的计算公式、动能定理的直接应用，注意掌握总功的计算方法，明确总功等于各力做功的代数和．