Question

如图所示，物体在竖直向上的拉力作用下由静止开始向上加速运动．在物体向上运动5s时，撤去拉力．已知拉力F=30N，物体的质

Answer 1

解题思路：（1）由牛顿第二定律求出加速度，由位移公式求出位移，然后由功的计算公式求出拉力的功．

（2）由速度公式求出3s末的速度，然后由功率公式P=Fv求出功率．

（3）由动能定理可以求出物体回到出发点的动能．

（1）由牛顿第二定律得：

F-mg=ma，代入数据解得：a=5m/s²，

5s内物体的位移：x=[1/2]at²=[1/2]×5×5²=62.5m，

拉力的功：W_F=Fx=30×62.5=1875J；

（2）物体在3s末的速度：v=at′=5×3=15m/s，

3s末合外力的功率：P=（F-mg）v=（30-2×10）×15=150W；

（3）对整个运动过程，由动能定理得：

W_F=E_K-0，解得，物体的动能：E_K=1875J；

答：（1）前5s内拉力做功为1875J；

（2）第3s末合外力的功率为150W；

（3）物体回到出发点时的动能为1875J．

点评：

本题考点： 动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率．

考点点评： 本题考查了求拉力的功、功率、动能问题，分析清楚物体的运动过程、应用牛顿第二定律、运动学公式、功的计算公式、功率公式、动能定理即可正确解题．