质量为2kg的物体,受到24N竖直向上的拉力,由静止开始运动了5s,求(1)5s内拉力对物体所做的功是多少?(2)5s内拉力的平均功率是多少(3)5s末拉力的瞬时功率是多少?(g取10m/s2)

问题描述:

质量为2kg的物体,受到24N竖直向上的拉力,由静止开始运动了5s,求
(1)5s内拉力对物体所做的功是多少?
(2)5s内拉力的平均功率是多少
(3)5s末拉力的瞬时功率是多少?(g取10m/s2

(1)物体的加速度a=

F−mg
m
24−20
2
=2m/s2
在5s内的位移s=
1
2
at2
1
2
×2×25=25m

所以5s内拉力对物体做的功W=Fs=24×25=600J
(2)5s内拉力的平均功率P=
W
t
600
5
=120W

(3)5s末的速度v=at=2×5m/s=10m/s.
  所以5s末拉力的瞬时功率P=Fv=24×10W=240W.
答:(1)5s内拉力对物体所做的功是600J;
(2)5s内拉力的平均功率是120W;
(3)5s末拉力的瞬时功率是240W.
答案解析:(1)根据牛顿第二定律求出加速度,求出5s内位移,从而根据W=Fs求出拉力对物体做的功.
(2、3)求出5s内拉力的功,根据P=
W
t
求出平均功率.根据运动学公式求出5s末的速度,再根据P=Fv求出瞬时功率.
考试点:功的计算;功率、平均功率和瞬时功率.

知识点:解决本题的关键理解平均功率与瞬时功率的区别,平均功率表示一段时间或一段位移内的功率,瞬时功率表示某一时刻或某一位置的功率.