Question

3．在水平面上有一個(gè)質(zhì)量為400kg的物體，物體與地面間的摩擦系數(shù)是0.025，它受到250N的水平力作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：
（1）在20s內(nèi)各個(gè)外力對(duì)物體所做的功各是多少？
（2）合外力做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度，再根據(jù)位移公式即可求得位移，由功的公式即可求得外力對(duì)物體所做的功；
（2）根據(jù)總功的計(jì)算方法即可求得合外力的功．

解答 解：（1）物體受重力、支持力、摩擦力的作用，根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)-μmg=ma
解得：a=0.375m/s²；
20s內(nèi)的位移x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×0.375×400=75m；
則拉力的功W=Fx=250×75=18750J；
摩擦力的功W_f=-F_fx=-μmgx=-0.025×400×10×75=-7500J；
支持力與運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，故支持力不做功；
（2）合力的功W=W+Wf=18750-7500=11250J；
答：（1）20s內(nèi)拉力的功為18750J，摩擦力的功為-7500J，支持力的功為0；
（2）合外力做的功是11250J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功的計(jì)算以及牛頓第二定律的應(yīng)用，要注意明確分析物體的受力情況，明確功的公式的應(yīng)用，注意摩擦力做功為負(fù)功．