Question

10．一个质量为2.0kg的物体置于水平面上，在大小为6N的水平拉力作用下，由静止开始运动了8m，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s²．求：
（1）拉力做的功；
（2）8m处拉力的瞬时功率；
（3）若在8m处撤去拉力，物体可以继续滑行的距离．

Answer 1

分析 （1）根据恒力做功公式求出拉力做的功；
（2）根据牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学基本公式求出速度，再根据P=Fv求解公式；
（3）撤去拉力后，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据位移速度公式求解滑行距离．

解答 解：（1）根据W=Fx得：拉力做的功为：W=6×8=48J
（2）有拉力时，根据牛顿第二定律得：
a=$\frac{F-μmg}{m}=\frac{6-0.2×20}{2}=1m/{s}^{2}$
8m处的速度为：v=$\sqrt{2ax}=\sqrt{2×1×8}=4m/s$，
则8m处拉力的瞬时功率为：P=Fv=6×4=24W，
（3）撤去拉力后，根据牛顿第二定律得：加速度大小为：$a′=\frac{μmg}{m}=2m/{s}^{2}$，
根据$2ax={v}^{2}-{{v}_{0}}^{2}$得：物体可以继续滑行的距离为：s=$\frac{{v}^{2}}{2a′}=\frac{16}{4}=4m$
答：（1）拉力做的功为48J；
（2）8m处拉力的瞬时功率为24W；
（3）若在8m处撤去拉力，物体可以继续滑行的距离为4m．

点评 本题主要考查了恒力做功公式、牛顿第二定律以及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，知道有没有拉力，加速度是不等的，难度适中．