Question

15．用一与斜面平行的力，把一质量为100kg的物体沿长5m、高3m的斜面从其底端匀速拉上顶端，物体和斜面间的动摩擦因数为0.1，在这过程中，物体克服重力做的功为3×10³J，摩擦力做的功为-400J，拉力做的功为3.4×10³J．

Answer 1

分析 根据功的计算方法可分别求出重力的功和摩擦力的功；再根据动能定理可求出拉力的功．

解答 解：重力做功为：W_G=-mgh=100×10×3=-3×10³J；
负号说明克服重力做功为3×10³J；
斜面与水平面夹角的正弦值sinθ=$\frac{3}{5}$；
则余弦值为：cosθ=$\frac{4}{5}$；
摩擦力大小为：f=μmgcosθ=0.1×100×10×$\frac{4}{5}$=80N；
则摩擦力做功为：W_f=-fL=-80×5=-400J；
根据动能定理可知：W_F+W_f+W_G=0
解得拉力做功为：W_F=3.4×10³J；
故答案为：3×10³；-400；3.4×10³；

点评 本题考查动能定理的应用，要注意明确合力的功为各力做功的代数和，在计算时一定注意各功的正负，不要在符号上出现问题．