Question

一個質量m=" 6" kg的物體，受到水平方向的拉力F=10N，如圖所示，從靜止開始在水平地面上移動的距離s= 2m，物體與地面間的滑動摩擦力f= 4N，求：

（1）拉力和摩擦力對物體所做的功；
（2）合外力對物體所做的功；
（3）在此過程中物體獲得的速度大小。

Answer 1

（1）W_f = -8J（2）W_合 ="12" J  （3）v =" 2" m/s

解：（1）物體受力如圖所示：

W_F = Fs                               （2分）
代入數據得：W_F = 20J                  （1分）
W_f = -fs                              （2分）
代入數據得：W_f = -8J                  （1分）
（2）物體所受合外力為：
F_合= F-f                                  (1分)
合外力所做的功為：W_合 = F_合s           （1分）
代入數據得：W_合 ="12" J                   （1分）
（3）在此過程中由動能定理可得：
W_合 =                             (2分)
代入數據解得：v =" 2" m/s                    (1分)
說明：畫了受力分析圖給2分，沒畫受力分析圖不扣分。
本題考查了力與功能的關系，比較基礎，先畫出受力分析圖，根據功的定義可求解，一點要注意正負功，合外力做的功等于分力做功的代數和，最后一問根據動能定理可求出。