Question

13．如圖所示，物體在豎直向上的拉力作用下由靜止開始向上做勻加速直線運動，已知拉力F=24N，物體的質量m=2kg，求：（空氣阻力忽略不計，g取10m/s²）
（1）前5s內拉力F做功W
（2）第3s末合外力的功率P．

Answer 1

分析 （1）由牛頓第二定律求出加速度，由位移公式求出位移，然后由功的計算公式求出拉力的功．
（2）由速度公式求出3s末的速度，然后由功率公式P=Fv求出功率．

解答 （1）由牛頓第二定律可得：F-mg=ma
解得$a=\frac{F-mg}{m}=2m/{S^2}$
由運動學公式：$S=\frac{1}{2}a{t^2}=25m$
拉力做功W=FS=600J
（2）第3S末的速度：V=at=6m/s
合力為F_合=F-mg=4N
合力的瞬時功率為P=F_合V=24w
答：（1）前5s內拉力F做功W為600J
（2）第3s末合外力的功率P為24W

點評 本題考查了求拉力的功、功率、動能問題，分析清楚物體的運動過程、應用牛頓第二定律、運動學公式、功的計算公式、功率公式、動能定理即可正確解題．