Question

【题目】如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t=2s拉至B处．求：

（1）外力在2s时间内对物体做功的平均功率；
（2）物体与地面间的动摩擦因数μ；
（3）若保持该外力大小不变，使力与水平方向成37°斜向上拉物体，使物体从A处由静止开始运动到B处的时间？

Answer 1

【答案】
（1）解：根据平均功率的概念有P=

答：外力在2s时间内对物体做功的平均功率为300W；

（2）解：物体做匀加速运动：

解得

由牛顿第二定律：F﹣f=ma f=30﹣2×10N=10N

μ=

答：物体与地面间的动摩擦因数μ为0.5；

（3）解：设物体由A到B所用的时间为t，由牛顿第二定律

Fcos37°﹣f=ma

Fsin37°+N=mg

联立解得

Fcos37°﹣（mg﹣Fsin37°）=ma

a=11.5m/s2

根据运动学公式可知：

代入数据

解得：t=1.87s

答：若保持该外力大小不变，使力与水平方向成37°斜向上拉物体，使物体从A处由静止开始运动到B处的时间为1.87s

【解析】（1）根据功率的公式列式直接求解。
（2）根据匀变速直线运动规律，结合牛顿第二运动定律，列式求解。
（3）以物体为研究对象，根据牛顿第二运动定律，列式，求出物体的加速度。再结合匀变速直线运动规律，求解。

【考点精析】本题主要考查了匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系和功率的计算与测量的相关知识点，需要掌握速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均为矢量式，应用时应规定正方向，然后把矢量化为代数量求解，通常选初速度方向为正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正确解答此题．