Question

如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2，现对物体施加大小F=10N与

如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2，现对物体施加大小F=10N与水平方向夹角θ=370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动．（已知sin37°=0.6，cos37 0=0.8，取g=10m/s2）求（1）物体受到的摩擦力的大小；（2）物体5s末的速度及5s内的位移；（3）在第（2）问中，各力分别对物体做了多少功．

Answer 1

（1）物体所受支持力的大小为：
F_N=mg-Fsin37°=20-10×0.6N=14N．
则物体受到的摩擦力为：
f=μF_N=0.2×14N=2.8N．
（2）根据牛顿第二定律得，物体的加速度为：
a=

Fcos37°?f

m

＝

10×0.8?2.8

2

＝2.6m/s2．
则5s末的速度为：
v=at=2.6×5m/s=13m/s，
5s内的位移为：
x=

1

2

at2＝

1

2

×2.6×25m=32.5m．
（3）拉力做功为：
W_F=Fxcos37°=10×32.5×0.8J=260J，
摩擦力做功为：
W_f=-fx=-2.8×32.5J=-91J．
支持力做功为0，重力做功为0．
答：（1）物体受到的摩擦力的大小为2.8N；
（2）物体5s末的速度为13m/s，5s内的位移为32.5m；
（3）拉力做功为260J，摩擦力做功为-91J，重力和支持力做功为0．