问题标题:
质量为1kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间摩擦系数为0.2现用15N与水平方向成53°角斜向上的拉力F拉物体求1.前2秒内物体克服重力和摩擦力所做的功各位多少2.2秒末物体的动能为多少
问题描述:
质量为1kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间摩擦系数为0.2
现用15N与水平方向成53°角斜向上的拉力F拉物体求
1.前2秒内物体克服重力和摩擦力所做的功各位多少
2.2秒末物体的动能为多少
匡冶回答:
首先将拉力F分解
水平分量:F1=F*cos53=F*0.6=9N
垂直向上分量:F2=F*sin53=F*0.8=12N
物体重力G=mg=1*10=10N
因为F2>G,所以物体将脱离地面.摩擦力消失.
摩擦力f所做功为Wf=0
物体竖直向上的加速度:
a2=(F2-G)/m=2/1=2m/s^2
前2秒内向上的位移
H2=(1/2)*a2*t^2=(1/2)*2*2^2=4米
因此重力所做的功为
Wg=G*H2*cos180=-G*H2=-10N*4m=-40焦耳
(其中cos180,表示重力和位移方向夹角180度)
---------------------------
水平方向的加速度
a1=F1/m=9/1=9m/s^2
2秒末水平方向速度
v1=a1*t=9*2=18m/s
垂直方向速度
v2=a2*t=2*2=4m/s
合速度的平方
V^2=18^2+4^2
物体动能
E=(1/2)*m*V^2=(1/2)*1*(18^2+4^2)=170J
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