Question

10．在粗糙的水平面上位置一質量為m=2kg的滑塊，現對該滑塊施加一與水平方向成θ=37°斜向右上方的恒力，滑塊在該力作用下沿水平方向向右做直線運動，某段時間內的位移大小為l=2m．已知滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ=0.2，恒力的大小為F=10N，重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos°=0.8．求：滑塊受的拉力．摩擦力以及滑塊受的合力做的功分別為多少？

Answer 1

分析 對物體受力分析，根據牛頓第二定律求出加速度，從而由位移公式求出位移，利用W=FScosθ計算各力做的功．

解答 解：（1）由受力分析
知：F_N=G-Fsin37°=20-10×0.6=14N   
  
由摩擦力公式得：F_f=μF_N=0.2×14=2.8N          
由牛頓第二定律：F_合=Fcos37°-F_f=10×0.8-2.8N=5.2N      
拉力做的功：W_F=Fxcos37°=10×1×0.8=8J               
（2）W_f=F_fx cos180°=2.8×1×（-1）=-2.8J              
（3）W_合=F_合x=max=5.2×1J=5.2J    
答：（1）拉力做的功為8J；
（2）摩擦力做的功為-2.8J；
（3）合外力做的功為5.2J

點評 本題關鍵是對物體正確的受力分析，根據牛頓第二定律求出加速度，從而根據位移公式求出位移，利用W=FScosθ計算功．