Question

6．如圖所示，物體質(zhì)量為1kg，斜向上的拉力F=10N，物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，物體在F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)10s，則在這10s內(nèi)拉力F對(duì)物體做功為2400J．前5s內(nèi)拉力的平均功率為120W，10s末拉力的功率為480W，10s內(nèi)摩擦力的平均功率為60W．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出物體的位移，根據(jù)功的公式求出F做功的大小，結(jié)合平均功率和瞬時(shí)功率的公式進(jìn)行求解．

解答 解：根據(jù)牛頓第二定律得，物體的加速度a=$\frac{Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）}{m}$=$\frac{10×0.8-0.5×（10-10×0.6）}{1}$=6m/s²，
10s內(nèi)的位移x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×6×100m=300m$，
則拉力F做功的大小W=Fxcos37°=10×300×0.8J=2400J．
前5s內(nèi)的位移$x′=\frac{1}{2}at{′}^{2}=\frac{1}{2}×6×25m=75m$，拉力做功W′=Fx′cos37°=10×75×0.8J=600J，
則前5s內(nèi)拉力的平均功率$\overline{P}=\frac{W′}{t′}=\frac{600}{5}W=120W$．
10s末的速度v=at=6×10m/s=60m/s，
則10s末拉力的功率P=Fvcos37°=10×60×0.8W=480W．
10s內(nèi)克服摩擦力做功W_f=μ（mg-Fsin37°）x=0.5×（10-10×0.6）×300J=600J，
則平均功率$\overline{P}=\frac{{W}_{f}}{t}=\frac{600}{10}W=60W$．
故答案為：2400，120，480，60．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握功和功率的求法，知道平均功率和瞬時(shí)功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法．