Question

質(zhì)量為0.5kg的物體靜止在水平面上，受到一個大小為3N的水平拉力F作用后開始運動，運動中所受滑動摩擦阻力為2N，此拉力F作用力2s后，其大小變?yōu)?N而方向不變，繼續(xù)拉物體運動，直到物體停止在水平面上．求
（1）物體在改變拉力大小后，還能運動多長時間？
（2）物體總位移為多大？
（3）全過程中拉力F對物體所做的總功？
（4）拉力F的最大功率為多大？

Answer 1

（1）根據(jù)牛頓第二定律得：
當拉力為3N時的加速度a1=

F1-f

m

=

3-2

0.5

=2m/s2
當拉力為1N時的加速度a1=

F2-f

m

=

1-2

0.5

=-2m/s2
2s末的速度v₁=a₁t=4m/s
改變拉力后的時間t2=

0-v1

a2

=2s
（2）勻加速運動的位移x1=

1

2

a1t12=4m
勻減速運動的位移x2=-

1

2

a2t22=4m
所以總位移為8m
（3）全過程中拉力F對物體所做的總功W=F₁x₁+F₂x₂=3×4+1×4=16J
（4）2s末的速度最大，力F也最大，所以拉力F的最大功率P=Fv=3×4=12W
答：（1）物體在改變拉力大小后，還能運動2s；
（2）物體總位移為8m；
（3）全過程中拉力F對物體所做的總功為16J；
（4）拉力F的最大功率為12W．