Question

16．如圖所示，用100N的力拉一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體在水平地面上前進(jìn)，物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，物體在2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了12m，則在此過(guò)程中
（1）重力G做的功，
（2）物體克服阻力做功，
（3）2s過(guò)程中拉力的平均功率，
（4）2s末拉力的瞬時(shí)功率（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）

Answer 1

分析 對(duì)物體受力分析，受重力、支持力、拉力和滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)2s末的速度，然后根據(jù)功和功率的定義公式求解功和功率．

解答 解：（1）物體運(yùn)動(dòng)位移與重力垂直，故重力不做功，故W_G=0
（2）對(duì)物體受力分析，受重力、支持力、拉力和滑動(dòng)摩擦力，如圖所示：
根據(jù)牛頓第二定律，有：
水平方向：Fcos37°-f=ma
豎直方向：Fsin37°+F_N-mg=0
其中：f=μF_N
聯(lián)立解得：f=20N，a=6m/s²；
克服摩擦力做功為：W=fx=-20×12J=240J
（3）拉力的功為：W_F=Fxcos37°=100×12×0.8=960W；
拉力的平均功率為：P=$\frac{{W}_{F}}{t}=\frac{960}{2}W=480W$
（4）2末速度為：v=at=12m/s；
2s末拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fvcos37°=100×12×0.8=960W；
答：（1）重力G做的功為0，
（2）物體克服阻力做功為240J，
（3）2s過(guò)程中拉力的平均功率為480W，
（4）2s末拉力的瞬時(shí)功率為960W

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析后求解出加速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得到運(yùn)動(dòng)學(xué)參量后求解功與功率