Question

一道高一物理题

一只木箱重50千克，它和地面的动摩擦因数为0.2，今用水平力推木箱，使它在水平地面上匀速移动5米，推力所做的功是多少？木箱克摩擦力所做的功是多少？（具体过程，另外问：推力所做的功等于摩擦力做的功么？）拜托啦~~

Answer 1

G＝mg=50*10=500N
动摩擦力f=uN=uG=0.2*500=100N
由于木箱受水平推力作用在水平地面上做匀速直线运动，推力F与动摩擦力f是一对平衡力，
F＝f=100N。
推力F做的功W＝Fs=100*5=500J
由于此处木箱做匀速直线运动，木箱克服摩擦力所做的功就等于推力所做的功,
w=W=500J。
至于推力所做的功是否与摩擦力所做的功相等，则要看物体的运动状态而定，如果物体做匀速直线运动或静止，则两者相等，否则，两者就不会相等。

Answer 2

W（推）=uNs=umgs=0.2*50*9.8*5=490J
摩擦力所做功为-490J,二者数值相等。

Answer 3

F=500*0.2=100N
推力所做的功W=FS=100*5=500J
木箱克摩擦力所做的功W'=fS=100*5=500J

推力所做的功等于摩擦力做的功,因为推力等于摩擦力

Answer 4

G=mg=50kg×10N/kg=500N
f=uN=uG=0.2×500N=100N
因为是匀速运动，所以F=f=100N
W1=FS=100N×5m=500J
W2=fS=100N×5m×cos180度=－500J
木箱克服摩擦力做功是500J
推力所做的功与摩擦力所做的功大小一样，一个是正功，一个是负功

Answer 5

因为木箱是匀速运动，所以推力=摩擦力=50*0.2=10N
所以推力做功=10*5=50J
木箱克服摩擦力所做的功=10*5=50J

如果推力等于摩擦力，则两者做功大小相等，一正一负（正负不代表方向，代表正功或负功）。

Answer 6

由于是匀速移动，可知该木箱所受合外力为0
竖直方向：重力等于地面给的支持力
水平方向：推力等于摩擦力
设重力为mg，支持力为N，推力为F，摩擦力为f，可得平衡方程：
F=f……<1式>
mg=N……<2式>
又由摩擦力公式：f=μN……<3式>
而其中m=50kg，g=10m/(s^2)，μ=0.2
代入式中，可得：
mg=500N，N=500N，f=100N，F=100N
则推力做功W1=F*s=100*5J=500J
摩擦力做功W2=-f*s=-100*5J=-500J

摩擦力对木箱做负功，故W2为负；而要说木箱克服摩擦力做功则应答正数。
由匀速移动就知推力做功在数值上等于摩擦力做功，不过注意上面所说的符号的问题。