Question

12．有一质量为m=10kg的物体，现用一竖直向上的拉力F，自水平地面由静止开始将其以a=2m/s²的加速度向上拉起．（取g=10m/s²）求：
（1）在向上拉动的5s内，拉力F做功的功率；
（2）上拉至5s末时，拉力的功率．

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律求出拉力的大小，根据位移时间公式求出5s内的位移，根据拉力做功的大小，结合平均功率的公式求出拉力F做功的功率．
根据速度时间公式求出5s末的速度，结合P=Fv求出拉力的功率．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律可知，F-mg=ma，
代入数据解得F=120 N．
5s内物体的位移为$s=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2×25m=25m$．
拉力做功的功率：$\overline{P}=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=\frac{120×25}{5}W=600W$．
（2）5s末的速度v=at=2×5m/s=10m/s，
则拉力的功率P=Fv=120×10W=1200W．
答：（1）在向上拉动的5s内，拉力F做功的功率为600W；
（2）上拉至5s末时，拉力的功率为1200W．

点评 解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，基础题．