Question

19．如圖所示，一個(gè)放置在水平臺(tái)面上的木塊，其質(zhì)量為2kg，受到一個(gè)斜向下的、與水平方向成37°角的推力F=10N，使木塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，2s后撤去推力，若木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）撤去推力F之前木塊的加速度；
（2）前2s內(nèi)合外力做的功；
（3）木塊從運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求得加速度；
（2）利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得位移，有W=Fxcosθ求得拉力做功；
（3）根據(jù)動(dòng)能定理求得克服摩擦力做功

解答 解：（1）施加外力時(shí)，水平加速  Fcos37°-f=ma
摩擦力f=μF_N
F_N=mg+Fsin37°
解得a=2.7m/s²
（2）2s末速度v=at=5.4m/s
合外力做功$W=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得W=29.16J
（3）前2s的位移$x=\frac{v}{2}t=5.4m/s$
前2s推力做功W_F=Fcos37°•x
木塊從運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功等于推力做功
W_f=W_F
解得W_f=43.2J
答：（1）撤去推力F之前木塊的加速度為2.7m/s²；
（2）前2s內(nèi)合外力做的功為；
（3）木塊從運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)能定理，抓住恒力做功的計(jì)算方法，最后利用動(dòng)能定理即可判斷出摩擦力所做的功