Question

如图，光滑水平面上，静止一质量m=10Kg的物块．现有一个与水平方向成θ=370的恒定拉力作用在物块上，已知

如图，光滑水平面上，静止一质量m=10Kg的物块．现有一个与水平方向成θ=370的恒定拉力作用在物块上，已知F=10N． 物块在3S内运动了9m，（sin37°=0.6 cos37°=0.8）求：（1）3s内拉力做的功（2）3s内拉力的功率（3）2S末拉力的功率．

Answer 1

（1）根据功的表达式W=FLcosθ有3s内拉力做的功为：
W=FLcosθ=10×9×0.8J=72J
（2）根据功率的表达式P＝

W

t

有，3s内拉力的平均功率为：

.

P

＝

W

t

＝

72

3

W＝24W
（3）由题意知，物体在光滑的水平面上运动，根据牛顿第二定律有物体产生的加速度为：
a=

F合

m

＝

Fcosθ

m

=

10×0.8

10

m/s2=0.8m/s²
因为物体在3s内的位移是9m，则根据位移时间关系为：
x＝v0t+

1

2

at2
有物体在计时起点时的速度：
v0＝

x? 1 2 at2

t

＝

9? 1 2 ×0.8×32

3

m/s＝1.8m/s
所以物体在2s末的瞬时速度为：v=v₀+at=1.8+0.8×2m/s=3.4m/s
所以物体在2s末拉力的瞬时功率：P₂=Fvcosθ=10×3.4×0.8W=27.2W
答：（1）（1）3s内拉力做的功为72J；
（2）3s内拉力的功率为24W；
（3）2S末拉力的功率27.2W．