题目内容

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).
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

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
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.
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