Question

18．質(zhì)量為1Kg的滑塊m，在沿斜面的方向上的推力F的作用下，由靜止沿斜面向上滑動(dòng)，F(xiàn)=20N，滑塊與斜面的摩擦系數(shù)μ=$\frac{1}{\sqrt{3}}$，g取10m/s²，則滑塊所受合外力大小為10N，方向沿斜面向上，滑塊在4s內(nèi)通過的位移為80m，在此過程中重力做功為-400J，滑動(dòng)摩擦力做功為-400J，彈力做功為0J，推力做功為1600J，合力做功為800J．

Answer 1

分析 對(duì)物體受力分析，由牛頓第二定律求解加速度；再由位移公式求解位移；即可根據(jù)功的公式求解各力所做的功；最后用各力功的代數(shù)和可求解合力的功．

解答 解：物體受重力、支持力及摩擦力的作用；
垂直于斜面方向上有：N=mgcos30°；
則摩擦力f=μN(yùn)=μmgcos30°=$\frac{1}{\sqrt{3}}$×10×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=5N；
沿斜面方向上的合力F_合=F-f-mgsin30°=20-5-10×$\frac{1}{2}$=10N；
方向沿斜面向上；
由牛頓第二定律可知，物體的加速度a=$\frac{{F}_{合}}{m}$=$\frac{10}{1}$=10m/s²；
4s內(nèi)的位移x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×10×16=80m；
重力做功W=-mgh=-mgxsin30°=-10×80×$\frac{1}{2}$=-400J；
摩擦力做功W_f=-fx=-5×80=400J；
因彈力與運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，彈力做功為零；
推力做功W_F=Fx=20×80=1600J；
合力做功W_合=1600-400-400=800J
故答案為：10；上；80；-400；-400；0；1600；800

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律及功的計(jì)算，要注意明確總功的計(jì)算可以先求各力的功再求總功，也可以先求合力再求總功．