Question

5．小明同学用100N的水平力推动重300N的木箱在水平地面上做匀速直线运动，速度是2m/s，运动了5s，求：
（1）木箱受到的各力分别对它做了多少功？合力做了多少功？
（2）如果小明同学用100N斜向上，与水平方向成37°角的拉力去拉木箱，使木箱在水平地面上移动了15m，则小明同学对木箱做了多少功？木箱克服摩擦力做了多少功？

Answer 1

分析 （1）根据功的计算公式W=Flcosα求出各力所做的功，然后求出合力的功．
（2）根据功的计算公式W=Flcosα求出拉力与摩擦力的功．

解答 解：（1）木箱的位移：s=vt=2×5=10m，
木箱做匀速直线运动，由平衡条件得：
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，
物体做匀速直线运动，所受合外力为零，合外力做功为零；
（2）拉力的功：W_F=Flscos37°=100×15×0.8=1200J，
滑动摩擦力：f=μN=μG，动摩擦因数：μ=$\frac{f}{G}$=$\frac{100}{300}$=$\frac{1}{3}$，
滑动摩擦力：f′=μ（G-Fsin37°）=$\frac{1}{3}$×（300-100×0.6）=80N，
物体克服摩擦力做功：W=f′l=80×15=1200J；
答：（1）推力的功为1000J，摩擦力的功为-1000J，重力与支持力的功都为0J，合力做0J的功；
（2）小明同学对木箱做了1200J的功，木箱克服摩擦力做了1200J的功．

点评 本题考查了求功，应用平衡条件求出力的大小，应用速度公式求出物体的位移，应用功的计算公式可以求出各力的功．