Question

18．如图所示，质量为m=10kg的物块静止在范围足够宽的水平地面上，物块与水平地面之间的动摩擦因素为μ=0.5，现在用一个大小为F=100N方向与水平面成θ=37⁰ 的拉力拉动物块，t=5s之后撤去拉力，结果物块再运动一段时间就停了下来，已知，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²，求：
（1）拉力所做的功；
（2）拉力的最大功率．

Answer 1

分析 （1）由牛顿第二定律可求得物体的加速度，再根据运动学公可求得位移，则由功的公式即可求得功；
（2）由速度公式可求得最大速度，再由功率公式即可求得最大功率．

解答 解：物块在拉力撤去前的运动过程中，
（1）由牛顿第二定律可得：
Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=ma
由运动学规律可得：
$x=\frac{1}{2}a{t^2}$
由功的计算公式可得：
W=Fxcosθ
综上解得：W=6000J
（2）由运动学规律可得：v_m=at
由功的计算公式可得：P=Fv_mcosθ
综上解得：P=2400W；
答：（1）拉力所做的功为6000J；
（2）拉力的最大功率为2400W．

点评 本题考查牛顿第二定律、功的计算以及功率的计算问题，要注意正确分析受力情况，同时注意求功及功率时均要注意力和速度之间的夹角．