Question

如圖所示，用恒力F拉一個(gè)質(zhì)量為m 的物體，由靜止開始在水平地面沿直線運(yùn)動(dòng)的位移為s，力F與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角為α，已知物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g．試求：
（1）拉力F對(duì)物體所做的功W
（2）地面對(duì)物體摩擦力f的大小
（3）物體獲得的動(dòng)能E_k．

Answer 1

分析：因?yàn)槔�力F為恒力，可根據(jù)功的定義式W=Flcosα直接求解拉力F對(duì)物體所做的功W．對(duì)物體進(jìn)行受力分析，通過(guò)正交分解可求得物體與水平面的正壓力，從而求得地面對(duì)物體摩擦力f的大�。�運(yùn)用動(dòng)能定理可求得物體的末動(dòng)能．

解答：解：（1）根據(jù)功的公式，拉力F 對(duì)物體所做的功為：
     W_F=Fs cosα------①
   （2）對(duì)物體進(jìn)行受力分析，并對(duì)拉力F進(jìn)行分解如右圖所示：
    根據(jù)物體在豎直方向的平衡條件可知：
    F₂+F_N=G---------------②
    F₂=Fsinα----------③
   由②③得：F_N=mg-Fsinα
   再根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式f=μF_N
    解得：f=μ（mg-Fsinα）-------④
   （3）根據(jù)動(dòng)能定理W_總=E_K2-E_K1得：
     W_F-fs=E_K2-0---------⑤
    由①④⑤解得：物體的末動(dòng)能E_K2=Fs cosα-μ（mg-Fsinα）s
   答：（1）拉力F對(duì)物體所做的功為 Fs cosα
       （2）地面對(duì)物體摩擦力f的大小為f=μ（mg-Fsinα）
        （3）物體獲得的動(dòng)能為Fs cosα-μ（mg-Fsinα）s
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點(diǎn)評(píng)：該題目是一道綜合題，考查了功的求解、力的分解、動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用．