Question

13．如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體靜止在水平面上，在外力F=25N作用下開始運動．已知F與與水平方向的夾角為37°，物體的位移為5m時，具有50J的動能．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）此過程中，物體克服摩擦力所做的功；
（2）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；
（3）撤去拉力后物體還能滑多遠．

Answer 1

分析 （1）由于摩擦力不知道，所以從功的定義式無法求解，我們可以運用動能定理求解摩擦力做功．
（2）對物體進行受力分析，把拉力正交分解，可以根據(jù)功的定義式求出動摩擦因數(shù)．
（3）根據(jù)動能定理求得滑行距離

解答 解：（1）運用動能定理：
Fscos37°-W_f=$\frac{1}{2}$mv²
W_f=Fscos37°-$\frac{1}{2}$mv²=50J
（2）對物體進行受力分析：
把拉力在水平方向和豎直方向分解，根據(jù)豎直方向平衡和滑動摩擦力公式得出：
f=μF_N=μ（mg-Fsinθ）
根據(jù)功的定義式：W_f=μ（mg-Fsinθ）s
解得：μ=0.4
（3）撤去拉力后由動能定理可得：$-μmgx=0-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得：x=3.125m
答：（1）此過程中，物體克服摩擦力所做的功為50J；
（2）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)是0.4．
（3）撤去拉力后物體還能滑3.125m

點評 動能定理的應用范圍很廣，可以求速度、力、功等物理量，特別是可以去求變力功．
對于一個量的求解可能有多種途徑，我們要選擇適合條件的并且簡便的．