Question

7．一个质量m=6kg的物体，初速度v₀=2m/s，受到水平方向的拉力F=10N，如图所示，在水平地面上移动的距离L=2m，物体与地面间的滑动摩擦力f=4N，求：
（1）拉力和摩擦力对物体所做的功；
（2）合外力对物体所做的功；
（3）在此过程中物体获得的速度大小．

Answer 1

分析 分别根据恒力做功公式求出F₁和F₂所做的功，外力对物体所做的总功等于这两个力做功的代数和．再由动能定理可求得物体获得的速度

解答 解：（1）物体受力如图所示：
W_F=Fs
代入数据得：
W_F=10×2=20J
W_f=-fs
代入数据可得：W_f=-4×2=-8J；
（2）物体所受合外力为：
F_合=F-f=10-4=6N；
合外力所做的功W_合=F_合s
代入数据得：W_合=12J；         
（3）在此过程中由动能定理可得：
W_合=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$
代入数据解得：v=2$\sqrt{2}$m/s
答：（1）拉力和摩擦力对物体所做的功为20J；（2）合外力对物体所做的功为12J；（3）在此过程中物体获得的速度大小为2$\sqrt{2}$m/s

点评 本题考查动能定理及功的计算，要注意正确理解功的正负，明确总功的求法