Question

如图，一质量为m=4kg的物体置于水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为μ=0.2．现用与水平方向成θ=37⁰角斜向上的拉力F=10N拉物体，使物体做匀加速直线运动t=4s，求
（1）物体所受的合力；
（2）该过程中物体的位移；
（3）该过程中拉力F 所做的功以及其平均功率（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

分析：（1）对物体进行受力分析即可求得合力；
（2）根据牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间关系即可求解；
（3）根据恒力做功的公式即可求出F所做的功，平均功率等于功除以时间．

解答：解：（1）对物体进行受力分析可知：
竖直方向：F_N=mg-Fsinθ
水平方向：F_合=Fcosθ-f
f=μF_N
代入数据解得：F_合=1.2N
（2）根据牛顿第二定律得；
a=

F合

m

=

1.2

4

=0.3m/s2
x=

1

2

at2=

1

2

×0.3×16m=2.4m
（3）根据恒力做功公式得：
W=Fxcosθ=10×2.4×0.8J=19.2J

.

p

=

W

t

=

19.2

4

W=4.8W
答：（1）物体所受的合力为1.2N；
（2）该过程中物体的位移为2.4m；
（3）该过程中拉力F 所做的功19.2J，平均功率为4.8W

点评：本题主要考查了匀变速直线运动位移时间公式，恒力做功公式及平均功率公式生物直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，难度适中．