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质量是2kg的物体在竖直向上的拉力作用下,由静止开始运动,以2m/s2的加速度匀加速上升,经过5s,求5s内拉力对物体所做的功是多少?5s内拉力的平均功率及5s末拉力的瞬时功率各是多少?(g取10m/s2)(不计空气阻力)
【答案】分析:物体受拉力和重力,根据牛顿第二定律求解拉力;根据运动学公式求解5s内的位移和5s末的速度;根据P=Fv求解瞬时功率,根据==F求解平均功率.
解答:解:物体受拉力和重力,根据牛顿第二定律,有:F-mg=ma,解得:F=m(g+a)=2×(10+2)=24N;
5s内的位移:h===25m;
5s末的速度:v=at=2×5=10m/s;
5s内拉力对物体所做的功:W=Fh=24N×25=600J;
5s内拉力的平均功率:==
5s末拉力的瞬时功率:P=Fv=24N×10m/s=240W;
答:5s内拉力对物体所做的功是600J,5s内拉力的平均功率wei 120W,5s末拉力的瞬时功率是240W.
点评:求物体的平均功率和瞬时功率的时候一定要注意对公式的选择,瞬时功率只能用P=Fv来求解.
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