Question

2．用豎直向上的拉力F提升原來靜止的質(zhì)量m=10kg的物體，使其以a=2m/s²的加速度勻加速豎直上升，不計其他阻力，g=10m/s²，求開始運動的5s內(nèi)：
（1）拉力F做的功；
（2）物體合外力做功的平均功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求出拉力的大小，根據(jù)位移時間公式求出物體上升的高度，結合功的公式求出拉力做功的大�。�
（2）功的公式求出重力做功的大小，合外力做功等于各力做功的代數(shù)和，結合合力做功的大小，通過平均功率的公式求出合力做功的平均功率．

解答 解：（1）5s內(nèi)物體上升的高度$h=\frac{1}{2}a{t^2}=25m$，
根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=ma，
解得：F=mg+ma=100+10×2N=120N，
則拉力做功：W=Fh=120×25J=3000J．
（2）重力做的功：W_G=-mgh=-10×10×25=-2500J
所以合外力做功：W_合=W+W_G=3000-2500=500J
根據(jù)平均功率的公式得：$\overline{P_合}=\frac{W_合}{t}=100W$
答：（1）拉力F做的功是3000J；
（2）物體合外力做功的平均功率是100W．

點評 本題考查了功的公式和功率公式的基本運用，知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法．