一个质量为$35\ kg$的女孩坐在一个质量为$5\ kg$的手推车上。
$(a)$。作用于手推车上的功是多少?
$(b)$。女孩做了多少功?
已知:女孩的质量 $m_{girl}=35\ kg$
手推车的质量 $m_{trolley}=5\ kg$
因此,有效质量 $m=m_{girl}+m_{trolley}=35\ kg+5\ kg=40\ kg$
初速度 $u=4\ ms^{-1}$
位移 $s=16\ m$
末速度 $v=0$
根据运动学第三公式,$v^2=u^2+2as$
或者 $2as=v^2-u^2$
或者 $2\times a\times 16=0-4^2$
或者 $32a=-16$
或者 $a=\frac{-16}{32}$
或者 $a=-\frac{1}{2}\ ms^{-2}$ [$-\ve$ 号表示减速]
所施加的力,$F=ma=40\times(-\frac{1}{2})=-20\ N$
$(a)$。作用于手推车上的功 = - 手推车所做的功
$=-(F.s)$
$=-(-20\ N\times16\ m)$
$=320\ Joule$
$(b)$。女孩坐在手推车上,所以她的位置没有发生位移,因此女孩做的功为零。
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