试题与答案

如图所示,一质量m=4.0 kg的物体,由高h=2.0 m,倾角θ=53°的斜面

题型:计算题

题目:

如图所示,一质量m=4.0 kg的物体,由高h=2.0 m,倾角θ=53°的斜面顶端滑到底端,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2。求物体所受合外力做的功。(g取10 m/s2)

答案:

解:以物体为研究对象,物体受重力mg、摩擦力Ff,支持力FN作用,其受力情况如图所示

先求出各个力所做的功,再求总功

FNmgcosθ

Ff=μFN=μmgcosθ

物体的位移为:s

根据功的公式可求出重力的功为:WGmgssinθ=mgh=4.0×10×2.0 J=80 J

摩擦力的功为:WFf=-Ffs=-μmgcosθ=-0.2×4.0×10×2.0×J=-12 J

支持力做的功为:WFN=0

故物体所受合外力做的功为:WWGWFNWFf=(80-12) J=68 J

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