如图甲所示,质量为2kg的物体在离斜面底端4m处由静止滑下,若动摩擦因数均为0.5,斜面倾角37°,斜面与平面间由一小段

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  • 解题思路:在物体运动的全过程中,重力做功mg•s1sin37°,在斜面上运动过程中摩擦力做功为-μmg•s1cos37°,在水平面上摩擦力做功为-μmgs2,整个过程动能的变化量为零,根据动能定理求解物体能在水平面上滑行的距离.摩擦力做的总功等于摩擦力在两段过程上做功之和.

    设物体能在水平面上滑行距离为s2.对全过程,应用动能定理得:

    mgsin37°•s1-μmgcos37°•s1-μmgs2=0

    得:s2=[sin37°−μcos37°/μ]s1=[0.6−0.5×0.8/0.5]×4m=1.6m,

    所以物体能在水平面上滑行距离是1.6m,

    摩擦力在斜面上做功为:W1=-μmgcos37°•s1=-0.5×20×0.8×4J=-32J,

    水平面上摩擦力做功为:W2=-μmgs2=-0.5×20×1.6J=-16J

    故总功为:W=W1+W2=-32J-16J=-48J

    答:物体能在水平面上滑行1.6m,摩擦力做的总功是-48J.

    点评:

    本题考点: 功的计算.

    考点点评: 本题对全程应用动能定理求解的,也可以分成两段应用动能定理处理,这是多个过程问题常用的两种方法.

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