Question

9．如图所示，物体静止在光滑水平面上．t=0时刻，在水平拉力F=6N的作用下，物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度a=2m/s²．求：
（1）物体在t=3s时速度v的大小；
（2）物体的质量m；
（3）0～2s内力F的平均功率P．

Answer 1

分析 （1）知道物体的初速度、加速度和运动的时间，根据速度公式计算物体在t=3s时速度v；
（2）根据牛顿第二定律计算物体的质量m．
（3）由匀变速位移公式x=$\frac{1}{2}$at²求出0-2s内物体的位移，由W=Fx求出力F做的功，再由P=$\frac{W}{t}$求力F的平均功率P．

解答 解：（1）物体由静止开始做匀加速直线运动，由速度公式v=at得：
  v=2×3=6m/s
（2）由牛顿第二定律F=ma
得 m=$\frac{F}{a}$=$\frac{6}{2}$=3kg
（3）由匀变速位移公式x=$\frac{1}{2}$at²
恒力做功 W=Fx
则力F的平均功率 P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F•\frac{1}{2}a{t}^{2}}{t}$=$\frac{1}{2}$Fat=$\frac{1}{2}×6×2×2$W=12W
答：
（1）物体在t=3s时速度v的大小是6m/s；
（2）物体的质量是3kg；
（3）0～2s内力F的平均功率P是12W．

点评 本题是对第二定律和运动学公式的考查，掌握牛顿第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力和运动的桥梁．