问题 问答题

如图所示,在水平地面上有一质量为m的物体,在斜向上与水平方向成θ角的拉力F的作用下,物体由静止开始沿水平面做匀加速直线运动,在时间t内物体通过的位移为s,求:

(1)拉力F在时间t内所做的功;

(2)在t秒末拉力F做功的瞬时功率;

(3)物体与水平面之间的动摩擦因数为μ.

答案

(1)根据功的定义式可知

拉力F在时间t内所做的功为W=Fscosθ

(2)设在t秒末物体的速度为v,由于物体做初速度为0的匀加速直线运动,平均速度

.
v
=
v0+v
2
=
v
2

则有s=

v
2
t             ①

设在t秒末拉力F做功的瞬时功率为P,则有P=Fvcosθ    ②

由①②两式得:P=

2Fscosθ
t

(3)设物体运动的加速度a,对物体进行受力分析如图所示

根据题意有:

s=

1
2
at2         ③

f=μN             ④

N+Fsinθ=mg        ⑤

Fcosθ-f=ma        ⑥

由③④⑤⑥可解得:μ=

Ft2cosθ-2ms
(mg-Fsinθ)t2

答:(1)拉力F在t时间内做功W=Fscosθ

(2)在t秒末拉力做功的瞬时功率为P=

2Fscosθ
t

(3)物体与水平面间的动摩擦因数为μ=

Ft2cosθ-2ms
(mg-Fsinθ)t2

单项选择题
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