Question

1．如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的木塊在傾角θ=37°的斜面上由靜止開始下滑（斜面足夠長(zhǎng)），木塊在斜面上所受的摩擦力為8N（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）前2s內(nèi)下滑的距離；
（2）前2s內(nèi)重力做的功；
（3）第2s末重力的瞬時(shí)功率．

Answer 1

分析 （1）通過(guò)受力分析求出物體下滑時(shí)的加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出2s內(nèi)下滑的位移；
（2）由功的定義求出重力做的功；
（3）求出2s末的速度，由P=Fv求出瞬時(shí)功率；

解答 解：（1）由F_合=ma得，木塊的加速度：a=$\frac{{F}_{合}}{m}$=$\frac{mgsin3{7}^{0}-f}{m}$=gsin37°-$\frac{f}{m}$=2m/s²
前2s內(nèi)木塊的位移：s=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×2×2²m=4m
（2）重力在前2s內(nèi)做的功：W=mgsinθ•S=2×10×0.6×4J=48J
（3）木塊在第2s末的瞬時(shí)速度為：v=at=2×2m/s=4m/s
第2s末重力的瞬時(shí)功率為：P=mgsinθ•v=2×10×0.6×4W=48W
答：（1）前2s內(nèi)下滑的距離為4m；
（2）求2s內(nèi)重力做的功為48J；
（3）第2s末重力的瞬時(shí)功率48W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與功與功率的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．