物体以12m/s的初速度滑上斜面,已知斜面倾角为30度,若物体质量2kg 物体与斜面间的动摩擦因数为0.3464.则物体在斜面上停下时重力及摩擦力各做了多少功?这两个力在这个过程中的平均功率各是多少?

题目

物体以12m/s的初速度滑上斜面,已知斜面倾角为30度,若物体质量2kg 物体与斜面间的动摩擦因数为0.3464.则物体在斜面上停下时重力及摩擦力各做了多少功?这两个力在这个过程中的平均功率各是多少?
希望能将具体的步骤写出,

答案

由于m=2KG
因此 G=2*9.8=19.6N
将重力按照斜面方向分解成2个分力,斜面30°；
一个是和速度方向相反的重力分力,G1=cos30°*G=9.8√3N=16.97N
一个是垂直于斜面向下的分力G2==Sin30°*G=9.8N
摩擦力f=μN=μG2=0.3464*9.8=3.4N
物体受到的力为F=f+ G1=20.3N(方向和速度方向相反)
加速度a=F/m=-20.3/2=10.15m/s^2
V=V0+at,v0=12,v=0;因此t=1.18S
S=V0t+0.5at^2=7.09m
因此重力做功= G1*S=16.97*7.09=120J（负功）平均功率=120/1.18=101.69w
摩擦力做功=fs=3.4*7.09=24.1J(负功）平均功率=24.1/1.18=20.4w