Question

5．質(zhì)量為m=2kg的物體，在大小為40N的水平恒力F作用下，從靜止開始在水平面上勻加速前進(jìn)，已知水平面光滑，求拉力在2s末拉力做功的瞬時(shí)功率和2秒內(nèi)拉力的平均功率？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 先根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)速度公式求出2s末的速度和2s內(nèi)的位移，根據(jù)P=Fv求解瞬時(shí)功率，根據(jù)$\overline{P}=\frac{W}{t}$求解平均功率

解答 解：根據(jù)牛頓第二定律得：F=ma    
a=$\frac{F}{m}=\frac{40}{2}m/{s}^{2}$=20 m/s²
在2s末時(shí)：物體的速度v=at=40 m/s
所以拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fv=40×40=1600W
物體2秒內(nèi)的位移為：$s=\frac{1}{2}a{t}^{2}$=40m
2秒內(nèi)拉力做的功W=FS=40N×40 m=1600J
所以平均功率為P=$\frac{W}{t}$═800W
答：（1）在第2s末，拉力做功的瞬時(shí)功率為1600W；
（2）在前2s內(nèi)，拉力做功的平均功率為800W

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是區(qū)分瞬時(shí)功率和平均功率，抓住瞬時(shí)功率對(duì)應(yīng)的為某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)的功率