Question

2．如图所示，一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=20N，从静止开始运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）求：
（1）第1s内，拉力F对物体所做的功；
（2）第2s末，拉力F对物体做功的功率．

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律可求得加速度，再求出物体在1s内的位移，根据恒力做功公式求解拉力的功；
（2）先求出2s末物体的速度，根据P=Fvcosθ求解瞬时功率．

解答 解：（1）对物体受力分析根据牛顿第二定律可知：
Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma
解得：a=6m/s²
根据位移公式可知，1s内的位移
l=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}×6×1$=3m
则第1s内拉力F所做的功：
W=Flcos37°=20×3×0.8=48J
（2）2s末的速度：
v=at=12m/s
2s末的瞬时功率：
P=Fvcos37°=20×12×0.8=192W
答：（1）第1s内，拉力F对物体所做的功为48J；
（2）第2s末，拉力F对物体做功的功率为192W．

点评 本题解题的关键是根据运动学基本公式求出1s内的位移和2s末的速度，同时明确功和功率公式的正确应用，不能忽略力和位移以及速度之间的夹角．