Question

如圖所示，在水平地面上放置一物體重200 N，用50 N的水平力F拉著物體前進400米，已知物體與地面間的動摩擦因數為0.20，求物體在這一運動過程中，所受合外力對它所做的功．

Answer 1

答案：
解析：

思路與技巧：物體在這一段運動過程中，受重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f四個外力的作用，方向如圖所示． 　　解法一：我們先求物體所受的合外力，再求合外力的功．令水平向右、豎直向上為正方向．∑Fx＝F－f＝F－μN＝50－0.20×200＝10(N)，∑Fy＝N－G＝0，所以F合＝∑Fx＝10 N．F合外力的方向水平向右，與位移s同向，α＝0，cosα＝1． 　　故W合外力＝F合外力scosα＝10×400×1＝4×103 J，合外力做正功． 　　解法二：我們也先求各力對物體所做功，再求總功． 　　WF＝Fscosα1＝50×400×1＝2×103 J(正功)，Wf＝fscosα2＝μNscosα2＝0.20×200×400×(－1)＝－1.6×103 J(負功)，由于WG＝0，WN＝0，故W總＝WF＋Wf＋WG＋WN＝2×103＋(－1.6×103)＝4×103 J． 　　評析：通過此題的解析，我們不難得出下面的結論： 　　(1)合外力在某段位移上對物體(系統)所做的功等于各個分外力在同一位移上的功的代數和． 　　(2)合外力對物體(系統)做正功，表示物體(系統)機械能增加；合外力對物體(系統)做負功，表示物體(系統)機械能減少；合外力對物體(系統)做功等于零，表示物體(系統)機械能不變．