Question

如圖所示，光滑水平地面靜止放著質(zhì)量m＝10 kg的木箱，與水平方向成θ＝60°的恒力F作用于物體，恒力F＝2.0 N．當(dāng)木箱在力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)4.0 s后，求：                                     

小題1:4.0 s末物體的速度大小；
小題2:4s內(nèi)力F所做的功；
小題3:4.0 s末力F的瞬時(shí)功率

Answer 1

小題1:0.4m/s
小題2:0.8J
小題3:0.4w

：（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用，設(shè)加速度大小為a，
將拉力正交分解，根據(jù)牛頓第二定律得：Fcos60°=ma  代入解得 a=0.1m/s²
所以4s末箱的速度為v=at=0.1×4=0.4m/s．
（2）移動(dòng)的距離是x=at²=×0.1×4²=0.8m
根據(jù)功的定義式w=Flcosα得4.0s內(nèi)力F所做的功w=Flcosα=2×0.8×cos60°=0.8J．
（3）根據(jù)p=Fvcosα得
4.0s末拉力F的瞬時(shí)功率p=Fvcosα=2×0.4×cos60°=0.4W．
點(diǎn)評(píng)：牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決力學(xué)問(wèn)題的基本方法，也可以運(yùn)用動(dòng)能定理和位移公式求解．恒力的功用恒力的大小和力方向上的位移的乘積即可求出，在求瞬時(shí)功率時(shí)要注意功率公式的選擇．