Question

如图所示，质量m=10kg的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2，今用F=50N的水

如图所示，质量m=10kg的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2，今用F=50N的水平恒力作用于物体上，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经时间t=8s后，撤去F，求：（1）力F所做的功（2）8s末物体的动能（3）物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功．

Answer 1

（1）在运动过程中，物体所受到的滑动摩擦力为：
F_f=μmg=0.4×10×10 N=40 N
由牛顿第二定律可得物体加速运动的加速度a为
F-F_f=ma
所以：a=

F?Ff

m

=

50?40

10

 m/s²=1 m/s²
由运动学公式可得在8 s内物体的位移为：
l=

1

2

at²=

1

2

×1×8² m=32 m
所以力F做的功为
W=Fl=50×32 J=1 600 J
（2）由动能定理可得：
Fl-F_fl=

1

2

mv²-0=E_k
所以E_k=（1 600-40×32）J=320 J
（3）对整个过程利用动能定理列方程求解
W_F+W_Ff=0-0
所以|W_Ff|=W_F=1 600 J
即物体从开始运动到最终静止克服摩擦力所做的功为1 600 J．
答：（1）力F所做的功为1600J；
（2）8s末物体的动能为320J；
（3）物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功为1600J．