Question

3．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5s，（g取10m/s²）求：
（1）物体运动的加速度大小，
（2）拉力F所做的功，
（3）5s内拉力的功率，
（4）5s末拉力的功率．

Answer 1

分析 由牛顿第二定律可求得加速度，由速度公式求出速度；由功的公式可求得拉力的功；由功公率公式求得功率；由P=Fv可求得5s末的瞬时功率．

解答 解：（1）由牛顿第二定律可知，F-mg=ma；
解得，a=$\frac{F-mg}{m}=\frac{100-50}{5}=10m/{s}^{2}$；
（2）拉力所做的功W=Fx=100×125=12500J；
（3）5s内拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=2500W；
（4）5s末的速度v=at=10×5=50m/s；
则5s末拉力的功率P=Fv=100×50=5000W；
答：（1）物体运动的加速度大小为10m/s²；
（2）拉力F所做的功为12500J；
（3）5s内拉力的功率为2500W；
（4）5s末拉力的功率为5000W．

点评 本题考查功、功率及牛顿第二定律等的应用，在计算中要注意明确瞬时功率及平均功率的区别．