问题 计算题

静止在水平地面上的木箱,质量m=5 kg木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.4,若用大小为40 N的水平拉力拉木箱从静止开始运动,使木箱能够到达5 m远处,拉力最少做多少功?(cos37°=0.8,取g=10 m/s2)

答案

W=100J

题目分析:欲使拉力做功最少,须使拉力作用的位移最小,故重物应先在拉力作用下加速,再撤去拉力使木箱减速,到达5处时速度恰好减为0.设加速时加速度的大小为a1,减速时加速度的大小为a2.

由牛顿第二定律得,加速时有:

水平方向Fcos37°-μFN=ma1

竖直方向Fsin37°+FN-mg=0

减速时有:μmg=ma2

且有v2=2a1x1=2a2x2 x1+x2=x

W=Fx1cos37°

联立以上各式解得:W=100J

点评:做本题的关键是知道拉力做功最下须使拉力作用的位移最小,

选择题
单项选择题