Question

两道高一物理题目，急啊！

一个质量10kg的静止物体与水平地面间动摩擦因数0.2。受到一个大小为100N与水泡泡方向成37°的斜向上的拉力F作用而运动。若T=2s，则拉力做功？物体克服摩擦力做功？2秒末F瞬时功率多少？

设台风风速约为20m/s，当时空气密度为1.3kg/m^3，某装置可将风能转化为电能，若空气入口截面积为10m^2，则每秒收集到的风能为？

谢谢啦！！！

Answer 1

第一题
拉力F可分解为水平向右的力Fx=Fcos37=80N ,和竖直向上的力Fy=Fsin37=60N
受力分析图自己画，则
物体在竖直方向受三个力，竖直向下的重力G，竖直向上地面给的支持力N，和拉力F在竖直方向的分力Fy
，那么可得G=N+Fy
由此可求地面对物体的支持力 N=G-Fy=10x10-60=40牛
在水平方向物体收两个力，分别为：拉力F水平向右的拉力Fx，地面给物体的水平向左的摩擦力f.。
f=uN=0.2x40=8N
Fx>f，因此物体在水平方向做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律
Fx-f=ma 所以 a=(Fx-f)/m=7.2
t=2s时
位移S=1/2at^2=14.4m
瞬时速度V2=at=14.4m/s
此时拉力F所做的功W=Fcos37S=FxS=80x14.4=1152焦
物体客服摩擦所做的功 Wf=fS=8X14.4=115.2焦
2秒末F瞬时功率 P=Fcos37V2 =80x14.4=1152瓦
第二题
每秒钟收集到空气体积V=截面积x风速x时间=10x20x1=200m^3
每秒钟收集到空气的质量m=VP=200X1.3=260kg
所以每秒钟收集的空气为260kg

Answer 2

1 先根据牛顿第二定律得Fcos37°--f=ma f=uN=u(mg--Fsin37°)
由运动学公式v=aT x=.....求得速度位移，拉力做功W=Fxcos37°, 克服摩擦力做功Wf=fx=
瞬时功率P=Fvcos37°
2风能即空气的动能 m=pV=pvS E=mv^2/2