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如图所示,一个质量为m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向下方的推力的作用,在水平地面上移动了距离后撤去推力,物体又滑行的距离后停止,设物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2倍,求:

(1)推力对物体做的功;

(2)全过程中摩擦力对物体所做的功;

(3)推力作用时合力对物体所做的功.(取)

答案:16J;-16.8J;5.6J
解析:

(1)推力对物体所做的功为

(2)在推力作用阶段,对物体受力分析知,物体与地面间的弹力为

滑动摩擦力所做的功为

撤去推力后,物体与地面间的弹力变为

滑动摩擦力所做的功为

全过程中摩擦力对物体所做的功为

(3)推力作用时,物体所受重力和地面的弹力均与位移方向垂直,它们均不对物体做功,只有推力和滑动摩擦力对物体做功,所以推力作用下合外力对物体所做的总功为

  分成有推力和摩擦力作用与只有摩擦力两个阶段讨论,同一个力在不同阶段做的功可能相加.

  本题容易把两个阶段的情况混淆,一定要分开考虑.本题易犯的错误是:(1)把推力的功写成,出现力与位移不对应的错误;(2)错求摩擦力,由于思维定式,把第一阶段的摩擦力写成m mg,另外求摩擦力做功时忘记乘以cos180°等.

  本题主要考查功的概念,解题的关键是分清求某个力的功还是求合力的功,以及求哪个阶段的功.


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