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如图所示，质量为2kg的物体置于水平面上，在水平拉力F的作用下从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，物体在前5s内的位移大小为25m，已知摩擦力大小为10N，求；（1）物体克服摩擦力做的功；（2）前5s内拉力做功的平均功率；（3）第5s末拉力做功的瞬时功率．

分类: 作业答案 • 2022-05-27 09:37:38

问题描述：

如图所示，质量为2kg的物体置于水平面上，在水平拉力F的作用下从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，物体在前5s内的位移大小为25m，已知摩擦力大小为10N，求；

（1）物体克服摩擦力做的功；
（2）前5s内拉力做功的平均功率；
（3）第5s末拉力做功的瞬时功率．

答

（1）摩擦力做功为：W_f=-fx=-10×25=-250J，
所以物体克服摩擦力做的功250J，
（2）根据x=

1

2

at2得：x=

2×25

25

＝2m/s2，
根据牛顿第二定律得：F-f=ma
解得：F=10+2×2=14N，
前5s内拉力做功的平均功率为：

.

P

＝

W

t

＝

14×25

5

＝70W
（3）第5s末的速度为：v=at=2×5=10m/s，
第5s末拉力做功的瞬时功率为：P=Fv=14×10=140W．
答：（1）物体克服摩擦力做的功为250J；
（2）前5s内拉力做功的平均功率为70W；
（3）第5s末拉力做功的瞬时功率为140W．
答案解析：（1）根据恒力做功公式求出克服摩擦力做功；
（2）根据运动学基本公式求出加速度，再根据牛顿第二定律求出拉力F，从而求出拉力的平均功率；
（3）根据运动学基本公式求出5s末的速度，根据P=Fv即可求解．
考试点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律；功的计算．
知识点：本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式及恒力做功公式等直接应用，注意平均功率与瞬时功率的区别，难度不大，属于基础题．