Question

如圖，一個質量為m=2kg的物體，受到與水平方向成37°角斜向下方的推力F₁=10N作用，在水平地面上移動了距離S₁=2m后撤去推力，此后物體又滑行了的距離S₂=1.6m后停止了運動．設物體與地面間的滑動摩擦系數為0.2，（取g=10m/s²）求：
（1）推力F₁對物體做的功
（2）全過程中摩擦力對物體所做的功
（3）推力作用時合外力對物體所做的總功．

Answer 1

分析：（1）根據恒力做功公式直接求出推力F₁對物體做的功；
（2）先求出F₁作用時物體所受摩擦力和撤去F₁時物體所摩擦力，根據恒力做功公式求出摩擦力所做的功，進而求出摩擦力做的總功；
（3）推力作用時合外力對物體所做的總功等于F₁做的功和摩擦力做功之和．

解答：解：（1）根據恒力做功公式得：
W₁=F₁S₁cos37°=10×2×0.8J=16J     
（2）由題意得
當F₁作用時f₁=μ（mg+F₁ sin37°）=5.2N
撤去F₁時f₂=μmg=4N
則：W_f1=-f₁S₁=-10.4J
W_f2=-f₂S₂=-6.4J
所以W_f=W_f1+W_f2=-16.8J                 
（3）推力作用時合外力對物體所做的總功：W_總=W₁+W_f1=5.6J      
答：（1）推力F₁對物體做的功為16J；
（2）全過程中摩擦力對物體所做的功為-16.8J
（3）推力作用時合外力對物體所做的總功為5.6J．

點評：本題主要考查了恒力做功公式的直接應用，要求同學們能正確對物體進行受力分析，知道求合力做功的方法，難度適中．