Question

13．如图所示，物体在竖直向上的拉力作用下由静止开始向上做匀加速直线运动，已知拉力F=24N，物体的质量m=2kg，求：（空气阻力忽略不计，g取10m/s²）
（1）前5s内拉力F做功W
（2）第3s末合外力的功率P．

Answer 1

分析 （1）由牛顿第二定律求出加速度，由位移公式求出位移，然后由功的计算公式求出拉力的功．
（2）由速度公式求出3s末的速度，然后由功率公式P=Fv求出功率．

解答 （1）由牛顿第二定律可得：F-mg=ma
解得$a=\frac{F-mg}{m}=2m/{S^2}$
由运动学公式：$S=\frac{1}{2}a{t^2}=25m$
拉力做功W=FS=600J
（2）第3S末的速度：V=at=6m/s
合力为F_合=F-mg=4N
合力的瞬时功率为P=F_合V=24w
答：（1）前5s内拉力F做功W为600J
（2）第3s末合外力的功率P为24W

点评 本题考查了求拉力的功、功率、动能问题，分析清楚物体的运动过程、应用牛顿第二定律、运动学公式、功的计算公式、功率公式、动能定理即可正确解题．