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5.将一质量为m=10kg的物体,自水平地面由静止开始用一竖直向上的拉力F将其以a=0.5m/s2 的加速度向上拉起.求:
(1)在向上拉动的20m内,拉力F做功的功.
(2)上拉至10s末,拉力的功率.(g=10m/s2

分析 (1)根据牛顿第二定律求得拉力F的大小,再根据功的表达式求拉力F做的功;
(2)根据速度时间有关系求得10s末的速度,再根据P=FV求得拉力的功率.

解答 解:(1)由牛顿第二定律可得:F-mg=ma
可得拉力为:F=mg+ma=10×10+10×0.5N=105N
根据W=fs可得向上拉动20m过程中拉力F做的功为:
W=Fs=105×20J=2100J
(2)根据速度时间关系可知,10s物体的速度为:v=at=0.5×10m/s=5m/s
所以拉力的瞬时功率为:P=Fv=105×5W=525W.
答:(1)在向上拉动的20m内,拉力F做功的功为2100J;
(2)上拉至10s末,拉力的功率为525W.

点评 本题考查牛顿运动定律和功、功率的表达式,掌握相关基础知识是正确解题的关键.

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