Question

11．質(zhì)量為2kg的物體，受到恒定的24N豎直向上的拉力，由靜止開始運(yùn)動(dòng)了5s，在這一過程中（g取10m/s），求：
（1）拉力對(duì)物體所做的功；
（2）拉力的平均功率；
（3）5s末拉力的瞬間功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度，再根據(jù)位移公式即可求得5s內(nèi)的位移，由功的公式即可求出拉力的功；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求得拉力的平均功率；
（3）根據(jù)P=Fv可求得拉力的瞬時(shí)功率．

解答 解：（1）由牛頓第二定律得：a=$\frac{F-mg}{m}$=$\frac{24-2×10}{2}$ m/s²=2 m/s²，
5 s內(nèi)物體的位移為：l=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×2×5² m=25 m  
5 s末物體的速度為：v=at=2×5 m/s=10 m/s，
故5 s內(nèi)拉力的功為：W=Fl=24×25 J=600 J  
（2）5 s內(nèi)拉力的平均功率為：$\overline{P}$=$\frac{W}{t}$=$\frac{600}{5}$ W=120 W．
（3）5 s末拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fv=24×10 W=240 W．
答：（1）拉力對(duì)物體所做的功為600J；
（2）拉力的平均功率為120W；
（3）5s末拉力的瞬間功率為240W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功以及功率的計(jì)算，要注意明確兩個(gè)功率公式的正確應(yīng)用，知道P=$\frac{W}{t}$只能求平均功率，而P=FV可以求平均功率也可以求瞬時(shí)功率．