高一物理问题 功

Question

用40N的水平力F推一个质量为3KG的木块,使其沿斜面上向上移动2M,木块和斜面的动磨擦因数为0.1,木块受几个力?各力对物体做功情况怎样?这几个力对木块所做的总功为多少?

要祥细一点儿的过程主要是那个磨擦力做功的求法
斜面的角度是30度

目前已有答案都不正确啊,我知道正确答案,但是不知道怎么做出来.

Answer 1

根据题意，如图，可知木块共受到4个力的作用，分别是重力G,推力F,支持力N和滑动磨擦力f。

在平行斜面和支持力N两个方向进行正交分解：

在N的方向上，有：

G*cos30+Fsin30=N;

即：mgcos30+40*1/2=N;

N=3*10*√3/2+20=15√3+20....(1)

同时考虑到滑动摩擦力f=uN;即：

f=0.1*(15√3+20)=2+3√3/2;

做功：

（1）F做的功计算如下：

WF=F*S

  =F*s*cos30=40*2*√3/2=40√3J

(2)滑动摩擦力f做的功计算如下：

Wf=f*S

  =f*s*cos180

  =-(2+3√3/2)*2=-(4+3√3)J

(3)重力G做的功计算如下：

WG=G*S

   =G*s*cos120

   =-3*10*2*1/2=-30J;

(4)支持力与位移方向呈90度，所以支持力不做功。

所做的总功W=WG+WN+WF+Wf

=-30+0+40√3-(4+3√3)

=37√3-34J

Answer 2

受4个力 重力 推力 摩擦力 斜面弹力
斜面的角度是多少
将推力分解，沿斜面方向F1=F*cos30，垂直斜面方向F2=F*sin30，将重力分解，沿斜面方向 F3=-mg*sin30，垂直斜面方向F4=mg*cos30.
物体对斜面压力为F*sin30+mg*cos30，所以，磨擦力f=0.1*（40*0.5+30*0.866）=4.598N
物体沿斜面向上移动2M，所以，W磨擦=-4.598N*2M=-9.196J
推力做功W=F*S=40N*2M=80J
重力做功Wg=-G*h=-30N*S*sin30=-30N*2M*0.5=-30J
总功为80J-9.196J-30J=40.8J

Answer 3

物体受到了4个力，分别是重力，推力，弹力（支持力），摩擦力
因为沿斜面向上推，所以竖直向下的重力做负功，推力做正功，摩擦力阻碍了物体相对于斜面的运动所以做负功，支持力一直与速度方向垂直所以不做功。
将重力延平行斜面和垂直斜面分解，得到（G取10了）N=15根号3，由f=uN得到摩擦力的大小
由W＝f×s 就可以算出摩擦力的功了。所以摩擦力功为3根号3
但是总功还得计算
W＝f合×s＝（25－（3根号3)/2)*2=50-3根号3

Answer 4

受4个力 重力 推力 摩擦力 斜面弹力

将推力分解，沿斜面方向F1=F*cos30;
垂直斜面方向F2=F*sin30，
将重力分解，沿斜面方向 F3=-mg*sin30;
垂直斜面方向F4=mg*cos30.
物体对斜面压力为 N=F*sin30+mg*cos30，
所以,
磨擦力
f=0.1*（40*0.5+30*√3/2）=(3√3+4)/2 N
物体沿斜面向上移动2M，
所以，W磨擦=f*S=(3√3+4) J
推力做功W=F*S*Cos30=40N*2M*Cos30=40√3 J
重力做功Wg=-G*h=-30N*S*sin30=-30N*2M*0.5=-30 J
总功为W=40√3J -(3√3+4)/2 -30=(77√3/2 -32) =34.68 J
(其中 77√3/2 表示40乘以根号3除以2, 其他同理 )

Answer 5

物体受到了4个力，分别是重力（负功），推力（正功），弹力（不做功），摩擦力 （负功），物体对斜面压力为F*sin30+mg*cos30，所以，磨擦力f=0.1*（40*0.5+30*0.866）=4.598N
物体沿斜面向上移动2M，所以，W磨擦=-4.598N*2M=-9.196J