Question

5．將一質(zhì)量為m=10kg的物體，自水平地面由靜止開始用一豎直向上的拉力F將其以a=0.5m/s² 的加速度向上拉起．求：
（1）在向上拉動(dòng)的20m內(nèi)，拉力F做功的功．
（2）上拉至10s末，拉力的功率．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求得拉力F的大小，再根據(jù)功的表達(dá)式求拉力F做的功；
（2）根據(jù)速度時(shí)間有關(guān)系求得10s末的速度，再根據(jù)P=FV求得拉力的功率．

解答 解：（1）由牛頓第二定律可得：F-mg=ma
可得拉力為：F=mg+ma=10×10+10×0.5N=105N
根據(jù)W=fs可得向上拉動(dòng)20m過程中拉力F做的功為：
W=Fs=105×20J=2100J
（2）根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可知，10s物體的速度為：v=at=0.5×10m/s=5m/s
所以拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fv=105×5W=525W．
答：（1）在向上拉動(dòng)的20m內(nèi)，拉力F做功的功為2100J；
（2）上拉至10s末，拉力的功率為525W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功、功率的表達(dá)式，掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)是正確解題的關(guān)鍵．