Question

2．如图所示，一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上的拉力F=10N的作用，在水平地面上移动的距离x=2m，物体与地面间的动摩擦因数为0.5．求：sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）拉力F对物体所做的功？
（2）摩擦力F_f对物体所做的功
（3）此时物体的速度是多少？

Answer 1

分析 （1）根据功的公式可直接求得拉力的功；
（2）分析物体的受力情况，根据竖直方向上的平衡关系可求得摩擦力大小，再根据功的公式即可求得摩擦力的功；
（3）根据动能定理列式即可求得最终的速度．

解答 解：（1）拉力做功为：W_F=FLcos37°=10×2×0.8J=16J
（2）通过受力分析可知：F_N+Fsin37°-mg=0
f=μF_N
故磨擦力做功为：
W_f=-fL=-μ（mg-Fsin37°）L=-0.5×（20-10×0.6）×2J=-14J
（3）由动能定理可得：
W+W_f=$\frac{1}{2}$mv²；
解得：
v=$\sqrt{2}$m/s．
答：（1）拉力F对物体所做的功为16J；
（2）摩擦力F_f对物体所做的功为-14J；
（3）此时物体的速度是$\sqrt{2}$m/s．

点评 本题考查动能定理的应用，要注意明确恒力功的计算方法，能根据各力功的代数和求解总功是应用动能定理的基础．