Question

5．小明同學(xué)用100N的水平力推動(dòng)重300N的木箱在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度是2m/s，運(yùn)動(dòng)了5s，求：
（1）木箱受到的各力分別對它做了多少功？合力做了多少功？
（2）如果小明同學(xué)用100N斜向上，與水平方向成37°角的拉力去拉木箱，使木箱在水平地面上移動(dòng)了15m，則小明同學(xué)對木箱做了多少功？木箱克服摩擦力做了多少功？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功的計(jì)算公式W=Flcosα求出各力所做的功，然后求出合力的功．
（2）根據(jù)功的計(jì)算公式W=Flcosα求出拉力與摩擦力的功．

解答 解：（1）木箱的位移：s=vt=2×5=10m，
木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：
f=F=100N，N=G=300N；
推力的功：W_F=Fs=100×10=1000J，
摩擦力的功：W_f=-fs=-100×10=-1000J，
重力的功：W_G=Gscos90°=100×10×0=0J，
支持力的功：W_N=Nscos90°=300×10×0=0J，
物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合外力為零，合外力做功為零；
（2）拉力的功：W_F=Flscos37°=100×15×0.8=1200J，
滑動(dòng)摩擦力：f=μN(yùn)=μG，動(dòng)摩擦因數(shù)：μ=$\frac{f}{G}$=$\frac{100}{300}$=$\frac{1}{3}$，
滑動(dòng)摩擦力：f′=μ（G-Fsin37°）=$\frac{1}{3}$×（300-100×0.6）=80N，
物體克服摩擦力做功：W=f′l=80×15=1200J；
答：（1）推力的功為1000J，摩擦力的功為-1000J，重力與支持力的功都為0J，合力做0J的功；
（2）小明同學(xué)對木箱做了1200J的功，木箱克服摩擦力做了1200J的功．

點(diǎn)評 本題考查了求功，應(yīng)用平衡條件求出力的大小，應(yīng)用速度公式求出物體的位移，應(yīng)用功的計(jì)算公式可以求出各力的功．