Question

如圖，一質量為m=4kg的物體置于水平地面上，物體與地面的動摩擦因數為μ=0.2．現用與水平方向成θ=37⁰角斜向上的拉力F=10N拉物體，使物體做勻加速直線運動t=4s，求
（1）物體所受的合力；
（2）該過程中物體的位移；
（3）該過程中拉力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）對物體進行受力分析即可求得合力；
（2）根據牛頓第二定律求出加速度，根據位移時間關系即可求解；
（3）根據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時間．

解答：解：（1）對物體進行受力分析可知：
豎直方向：F_N=mg-Fsinθ
水平方向：F_合=Fcosθ-f
f=μF_N
代入數據解得：F_合=1.2N
（2）根據牛頓第二定律得；
a=

F合

m

=

1.2

4

=0.3m/s2
x=

1

2

at2=

1

2

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

.

p

=

W

t

=

19.2

4

W=4.8W
答：（1）物體所受的合力為1.2N；
（2）該過程中物體的位移為2.4m；
（3）該過程中拉力F 所做的功19.2J，平均功率為4.8W

點評：本題主要考查了勻變速直線運動位移時間公式，恒力做功公式及平均功率公式生物直接應用，要求同學們能正確對物體進行受力分析，難度適中．