Question

11．如图所示，质量是3kg的物体在与水平面成37°斜向下的力10N作用下，由静止开始，沿动摩擦因数0.1的水平面前进了10m，求：
（1）重力、力F及摩擦分别对物体做功多少？
（2）整个过程中重力、拉力的功率是多少？

Answer 1

分析 由恒力做功的公式直接求得拉力对物体所做的功．求出各力即可求得所做的功；
根据动能定理解速度，根据P=F$\overline{v}$cosθ知平均功率．

解答 解：（1）恒力F做功为：
W_F=FXcos37°=10×10×0.8J=80J
摩擦力做功为：W_f=fXcos180°=-?（mg-Fsin37°）X=-0.1×（30-10×0.6）×10J=-24J
重力不做功，即W_G=0W
（2）动能为：E_k=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=W_F+W_f=80-24=56J
解得：v=$\sqrt{\frac{112}{3}}$m/s
$\overline{v}$=$\frac{v}{2}$
重力的功率为：P_G=0
拉力功率为：P=F$\overline{v}$cos37°=4$\sqrt{\frac{112}{3}}$=16$\sqrt{\frac{7}{3}}$W
答：（1）在这段时间内拉力F对物体所做的功为80J，摩擦力做功为-24J，重力不做功；
（2）在这段时间内重力的功率为P=0W；拉力功率16$\sqrt{\frac{7}{3}}$W．

点评 本题考查功、功率的计算公式，注意P=Fvcosθ求平均功率时用平均速度，属公式的直接应用，属于基础题．