Question

10．如圖所示，有一物體置于水平面上，在斜向下的與水平方向?yàn)?7°角的恒力F的作用下由靜止開始 向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知物體的質(zhì)量為10kg，F(xiàn)的大小為100N，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，取g=10m/s²，當(dāng)物體水平向右運(yùn)動(dòng)了9.6m時(shí)．求：
（1）恒力F對(duì)物體做的功；
（2）摩擦力對(duì)物體做的功；
（3）在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恒力F對(duì)物體做功的功率．

Answer 1

分析 （1）由W=FLcosθ求的恒力做功；
（2）由滑動(dòng)摩擦力求的摩擦力大小，根據(jù)W=-fL求的摩擦力做功；
（3）由牛頓第二定律求的加速度，求的物體前進(jìn)9.6m所需時(shí)間，由W=pt求的平均功率

解答 解：（1）恒力F做功為：W=FLcos37°=100×9.6×cos37°J=768J
（2）摩擦力大小為：f=μ（mg+Fsin37°）=32N
摩擦力做功為：W=-fx=-307.2J
（2）通過(guò)受力分析由牛頓第二定律可得：
Fcos37°-μ（mg+Fsin37°）=ma
解得：a=4.8m/s²
通過(guò)的時(shí)間為：t=$\sqrt{\frac{2x}{a}}=\sqrt{\frac{2×9.6}{4.8}}s=2s$
恒力F的平均功率為：P=$\frac{W}{t}=\frac{768}{2}W=384W$
答：（1）恒力F對(duì)物體做的功為768J；
（2）摩擦力對(duì)物體做的功為-307.2J；
（3）在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恒力F對(duì)物體做功的功率為384W

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了恒力做功，抓住W=Fxcosθ即可，屬于基礎(chǔ)問(wèn)題