Question

20．如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平面上，在外力F=15N作用下開始運動，已知F與水平方向夾角為37°，物體位移為2m時，具有21.8J的動能．求：（取g=10m/s²）
（1）此過程中，物體克服摩擦力所做的功；（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)．

Answer 1

分析 （1）由于摩擦力不知道，所以從功的定義式無法求解，我們可以運用動能定理求解摩擦力做功．
（2）對物體進(jìn)行受力分析，把拉力正交分解，可以根據(jù)功的定義式求出動摩擦因數(shù)．

解答 解：（1）此過程中，運用動能定理：
Fscos37°-W_f=$\frac{1}{2}$mv²
解得：W_f=Fscos37°-$\frac{1}{2}$mv²=15×2×0.8-21.8=2.2J
（2）對物體進(jìn)行受力分析：

把拉力在水平方向和豎直方向分解，根據(jù)豎直方向平衡和滑動摩擦力公式得出：
f=μF_N=μ（mg-Fsinθ）
根據(jù)功的定義式：W_f=μ（mg-Fsinθ）s
解得：μ=0.1
答：（1）此過程中，物體克服摩擦力所做的功為2.2J；
（2）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)是0.1．

點評 動能定理的應(yīng)用范圍很廣，可以求速度、力、功等物理量，特別是可以去求變力功．
對于一個量的求解可能有多種途徑，我們要選擇適合條件的并且簡便的．