如图所示,一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=20N,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)拉力F在2s内对物体所做的功;(2)2s末拉力对物体做功的功率.

问题描述:

如图所示,一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=20N,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
求:(1)拉力F在2s内对物体所做的功;
(2)2s末拉力对物体做功的功率.

对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:
a=

Fsin37°−μ(mg−Fcos37°)
m
=6m/s2
所以2s内的位移为:x=
1
2
at2
=12m
所以拉力F在2s内对物体所做的功W=Fxcos37°=192J
(2)2s末的速度为为:v=at=12m/s
所以2s末拉力对物体做功的功率为:P=Fvcosθ=192W
答::(1)拉力F在2s内对物体所做的功为192J;
(2)2s末拉力对物体做功的功率为192W.
答案解析:(1)先求出物体在2s内的位移,再根据恒力做功公式求解;
(2)先求出2s末物体的速度,根据P=Fvcosθ求解瞬时功率.
考试点:功的计算;功率、平均功率和瞬时功率.
知识点:本题解题的关键是根据运动学基本公式求出2s内的位移和2s末的速度,难度适中.