Question

6．静止在水平地面上的纸箱，质量m=20kg，纸箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2，若用水平向右，大小为50N的拉力使木箱从静止开始运动，木箱向前运动了16m（g=10m/s²）求：
（1）此过程中拉力对物体做的功；
（2）此过程中摩擦力对物体做的功；
（3）此过程中拉力做功的平均功率．

Answer 1

分析 （1）根据W=Fx求得拉力做功；
（2）根据W=fx求得摩擦力做功；
（3）根据牛顿第二定律求得加速度，有位移时间公式求得时间，根据P=$\frac{W}{t}$求得平均功率

解答 解：（1）拉力做功为：W=Fx=50×16J=800J
（2）摩擦力做功为：W_f=-μmgx=-0.2×20×10×16J=-640J
（3）根据牛顿第二定律可知：F-μmg=ma
解得：a=0.5m/s²
根据运动学公式x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得：
t=$\sqrt{\frac{2x}{a}}=\sqrt{\frac{2×16}{0.5}}s=8s$
拉力的平均功率为：P=$\frac{W}{t}=\frac{800}{8}W=100W$
答：（1）此过程中拉力对物体做的功为800J；
（2）此过程中摩擦力对物体做的功-640J；
（3）此过程中拉力做功的平均功率为100W

点评 本题主要考查了恒力功，熟练公式W=Fx即可，在求平均功率时关键是根据运动学公式求得运动时间