Question

19．质量为5kg的物体在竖直向上的拉力F=100N的作用下由静止开始运动了5m（g取10m/s²）
（1）则拉力F所做的功为多少？
（2）重力所做的功为多少？
（3）动能改变了多少？
（4）物体运动花了多少时间？

Answer 1

分析 根据功的公式W=Fscosθ求解各力做功情况，根据动能定理求出动能的变化量．根据牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式求出物体运动的时间．

解答 解：（1）拉力F做功W_F=Fs=100×5J=500J．
（2）重力做功W_G=-mgh=-50×5J=-250J．
（3）根据动能定理得，W_合=△E_k，
解得△E_k=W_F+W_G=500-250J=250J．
（4）根据牛顿第二定律得，a=$\frac{{F}_{合}}{m}=\frac{F-mg}{m}=\frac{100-50}{5}m/{s}^{2}=10m/{s}^{2}$，
根据h=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得，t=$\sqrt{\frac{2h}{a}}=\sqrt{\frac{2×5}{10}}s=1s$．
答：（1）则拉力F所做的功为500J；
（2）重力所做的功为-250J；
（3）动能改变了250J；
（4）物体运动花了1s时间．

点评 本题考查了功的公式基本运用，知道合力功等于动能的变化量，合力功等于各力做功的代数和．