Question

4．質(zhì)量為m=4kg的物體與水平面間滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，今用F=16N的水平恒力使物體由靜止開始在水平面上作勻加速直線運動，（g取10m/s²），求
（1）物體受到的摩擦力f多大？物體運動的加速度a多大？
（2）前4s內(nèi)恒力對物體做的功；
（3）4s末物體的動能多大？

Answer 1

分析 （1）由摩擦力公式可求得物體受到的摩擦力；由牛頓第二定律可求得物體的加速度；
（2）由運動學公式可求得位移，由功的公式可求得恒力所做的功；
（3）由動能定理可求得4s末物體的動能．

解答 解：（1）由動摩擦的公式可得摩擦力為：f=μmg=0.2×4×10=8N；
由牛頓第二定律可得：a=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{16-0.2×40}{4}$=2m/s²；
（2）前4s內(nèi)物體的位移為：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}×2×16$=16m；
恒力做功為：W=Fx=16×16=256J；
（3）由動能定理可知：4s末的動能為：
E_K=W-fx=256-8×16=128J；
答：（1）物體受到的摩擦力f為8N；物體運動的加速度a為2m/s²；
（2）前4s內(nèi)恒力對物體做的功為256J；
（3）4s末物體的動能為128J．

點評 本題考查動能定理的應(yīng)用，要注意正確根據(jù)題意明確力做功情況．