Question

裝有裝飾材料的木箱A質(zhì)量為50kg，放在水平地面上，要將它運(yùn)送到90m遠(yuǎn)處的施工現(xiàn)場．如果用450N的水平恒力作用6s鐘使A從靜止開始運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)施工現(xiàn)場．求：
（1）6s內(nèi)，水平恒力所做的功
（2）木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．
（3）若用大小為450N，方向與水平方向夾角為37°（sin37°=0.6   cos37°=0.8）斜向上的拉力拉木箱A從靜止開始運(yùn)動(dòng)，使木箱A剛好能夠到達(dá)90m遠(yuǎn)處的施工現(xiàn)場，拉力的最大瞬時(shí)功率是多少？
（運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，取g=10m/s²，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)恒力做功公式W=FL求得；
（2）木箱做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出木箱的加速度，由牛頓第二定律可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)．
（3）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，拉力做正功，摩擦力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可以求出拉力做的功．

解答：解：（1）恒力做功為
W=FL=450×90J=40500J；
（2）由x=

1

2

at2得
a=

2x

t2

=

2×90

62

m/s2=5m/s2；
由牛頓第二定律可知：
F-μmg=ma
μ=

F-ma

mg

=

450-50×5

50×10

=0.4；
（3）設(shè)力F作用時(shí)加速度為a₁，撤去外力后加速度為a₂
則有Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma₁
μmg=ma₂
解得a₁=5.4m/s²；
a₂=4m/s²
又

v2

2a1

+

v2

2a2

=L
解得v=20m/s；
P=Fvcos37°=450×20×0.8=7.2×10³W；
答；（1）6s內(nèi)，水平恒力所做的功為40500J
（2）木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4．
（3）拉力的最大瞬時(shí)功率是7.2×10³W

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求動(dòng)摩擦因數(shù)、拉力的功等問題，對(duì)物體正確受力分析是正確解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓第二定律、動(dòng)能定理即可正確解題．