Question

如圖所示，繩的質(zhì)量及繩與滑輪摩擦不計，用力F開始提升原來靜止的質(zhì)量m=10kg的物體，以大小為a=2m/s²的加速度勻加速上升，g取10m/s²，求：
（1）前3s內(nèi)物體上升的高度；
（2）前3s內(nèi)重力勢能的改變量△E_P；
（3）3s末拉力的功率．

Answer 1

分析：以物體為研究對象，根據(jù)運動學(xué)公式求解3s內(nèi)的位移和3s末的速度，根據(jù)△E_P=mgh和P=Fv求功率

解答：解：（1）以物體為研究對象，由運動學(xué)公式得：
上升的高度：h=

1

2

at²=

1

2

×2×3²m=9m
3s末的速度：v=at=2×3m/s=6m/s
（2）前3s內(nèi)物體上升了9m，所以重力勢能的該變量：△E_P=mgh=10×10×9J=900J
（3）由牛頓第二定律得：F=mg+ma=10×10N+10×2N=120N
所以3s末拉力的功率為：P=Fv=120N×6m/s=720W
答：（1）前3s內(nèi)物體上升的高度9m；
（2）前3s內(nèi)重力勢能的改變量900J；
（3）3s末拉力的功率720W．

點評：靈活應(yīng)用運動學(xué)公式、功率公式和重力勢能該變量求解；明確功率是瞬時還是平均功率，即功率公式的選取．