问题
计算题
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
FN＝mgcosθ
Ff＝μFN＝μmgcosθ
物体的位移为：s＝
根据功的公式可求出重力的功为：WG＝mgssinθ＝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：W总＝WG＋WFN＋WFf＝(80－12) J＝68 J