Question

装有装饰材料的木箱A质量为50kg，放在水平地面上，要将它运送到90m远处的施工现场．如果用450N的水平恒力作用6s钟使A从静止开始运动直至到达施工现场．求：
（1）6s内，水平恒力所做的功
（2）木箱与地面间的动摩擦因数．
（3）若用大小为450N，方向与水平方向夹角为37°（sin37°=0.6   cos37°=0.8）斜向上的拉力拉木箱A从静止开始运动，使木箱A刚好能够到达90m远处的施工现场，拉力的最大瞬时功率是多少？
（运动过程中动摩擦因数处处相同，取g=10m/s²，结果保留2位有效数字）．

Answer 1

分析：（1）根据恒力做功公式W=FL求得；
（2）木箱做初速度为零的匀加速运动，由匀变速运动的位移公式可以求出木箱的加速度，由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数．
（3）在整个运动过程中，拉力做正功，摩擦力做负功，由动能定理可以求出拉力做的功．

解答：解：（1）恒力做功为
W=FL=450×90J=40500J；
（2）由x=

1

2

at2得
a=

2x

t2

=

2×90

62

m/s2=5m/s2；
由牛顿第二定律可知：
F-μmg=ma
μ=

F-ma

mg

=

450-50×5

50×10

=0.4；
（3）设力F作用时加速度为a₁，撤去外力后加速度为a₂
则有Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma₁
μmg=ma₂
解得a₁=5.4m/s²；
a₂=4m/s²
又

v2

2a1

+

v2

2a2

=L
解得v=20m/s；
P=Fvcos37°=450×20×0.8=7.2×10³W；
答；（1）6s内，水平恒力所做的功为40500J
（2）木箱与地面间的动摩擦因数为0.4．
（3）拉力的最大瞬时功率是7.2×10³W

点评：本题考查了求动摩擦因数、拉力的功等问题，对物体正确受力分析是正确解题的前提与关键，应用运动学公式、牛顿第二定律、动能定理即可正确解题．