Question

如图所示，质量为2kg的物体置于水平面上，在水平拉力F的作用下从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，物体

如图所示，质量为2kg的物体置于水平面上，在水平拉力F的作用下从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，物体在前5s内的位移大小为25m，已知摩擦力大小为10N，求；（1）物体克服摩擦力做的功；（2）前5s内拉力做功的平均功率；（3）第5s末拉力做功的瞬时功率．

Answer 1

（1）摩擦力做功为：W_f=-fx=-10×25=-250J，
所以物体克服摩擦力做的功250J，
（2）根据x=

1

2

at2得：x=

2×25

25

＝2m/s2，
根据牛顿第二定律得：F-f=ma
解得：F=10+2×2=14N，
前5s内拉力做功的平均功率为：

.

P

＝

W

t

＝

14×25

5

＝70W
（3）第5s末的速度为：v=at=2×5=10m/s，
第5s末拉力做功的瞬时功率为：P=Fv=14×10=140W．
答：（1）物体克服摩擦力做的功为250J；
（2）前5s内拉力做功的平均功率为70W；
（3）第5s末拉力做功的瞬时功率为140W．