Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m．用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t=2s拉至B處．求：

（1）外力在2s時(shí)間內(nèi)對(duì)物體做功的平均功率；
（2）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）若保持該外力大小不變，使力與水平方向成37°斜向上拉物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到B處的時(shí)間？

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)平均功率的概念有P=

答：外力在2s時(shí)間內(nèi)對(duì)物體做功的平均功率為300W；

（2）解：物體做勻加速運(yùn)動(dòng)：

解得

由牛頓第二定律：F﹣f=ma f=30﹣2×10N=10N

μ=

答：物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5；

（3）解：設(shè)物體由A到B所用的時(shí)間為t，由牛頓第二定律

Fcos37°﹣f=ma

Fsin37°+N=mg

聯(lián)立解得

Fcos37°﹣（mg﹣Fsin37°）=ma

a=11.5m/s2

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知：

代入數(shù)據(jù)

解得：t=1.87s

答：若保持該外力大小不變，使力與水平方向成37°斜向上拉物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到B處的時(shí)間為1.87s

【解析】（1）根據(jù)功率的公式列式直接求解。
（2）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，列式求解。
（3）以物體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，列式，求出物體的加速度。再結(jié)合勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求解。

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系和功率的計(jì)算與測(cè)量的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度方向?yàn)檎�方向，凡是跟正方向一致的取�?”值，跟正方向相反的取“-”值；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正確解答此題．