Question

11．如图，用水平向右的力F拉着质量为10kg的物体，使其匀速直线运动了10m，运动时间为5s，F做功的功率是50W，g取10N/kg．

（1）物体所受重力是多少？
（2）F做了多少功？
（3）F多大？
（4）在方框图内画出物体运动时的受力示意图（以“黑点”代表物体），物体受到的摩擦力为50N．

Answer 1

分析 （1）已知物体质量，利用G=mg求解重力；
（2）已知F做功的功率和时间，利用P=$\frac{W}{t}$可求得F做了多少功；
（3）求出了F做了多少功，又知距离．，利用W=Fs可求得F；
（4）首先对物体进行受力分析，然后再从力的作用点沿力的作用线作出物体受力的示意图；因为物体匀速直线运动，根据二力平衡条件可求得物体受到的摩擦力多大．

解答 解：（1）物体所受重力：
G=mg=10kg×10N/kg=100N；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得F做功：
W=Pt=50W×5s=250J；
（3）由W=Fs可得：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{250J}{5s}$=50N；
（4）在水平地面上做匀速直线运动的物体，处于平衡状态，受平衡力作用；
在水平方向上受：拉力F，方向向右；阻力方向向左，它们是一对平衡力F=f=50N；
在竖直方向上受：向下的重力和向上的支持力，它们是一对平衡力，F_支=G=100N，
从物体车的重心沿力的作用线作出各力的示意图，如图所示：
因为物体匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用；故摩擦力等于拉力，即f=F=50N．
答：（1）物体所受重力是100N；
（2）F做了250J的功；
（3）F大小为50N；
（4）物体运动时的受力示意图见解答；50．

点评 此题涉及到重力的计算、功率计算公式的应用、功的计算、力的示意图、二力平衡条件的应用等多个知识点，难度不大，综合性较强．