Question

10．如圖，一質(zhì)量m=2kg的物體靜止在光滑水平面上，在方向為水平向右、大小為4N的恒力F的作用下開始運動，求物體經(jīng)過3s：
（1）力F對物體所做的功；
（2）力F對物體所做功的平均功率；
（3）在3s末力F對物體做功的瞬時功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，根據(jù)位移時間公式求出物體的位移，結(jié)合功的公式求出力F做功的大小．
（2）根據(jù)平均功率的公式求出力F做功的平均功率．
（3）根據(jù)速度時間公式求出3s末的速度，根據(jù)P=Fv求出F做功的瞬時功率．

解答 解：（1）物體的加速度a=$\frac{F}{m}=\frac{4}{2}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$，
則位移s=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2×9m=9m$．
根據(jù)功的公式得：W=Fs=4×9J=36J
（2）由P=$\frac{W}{t}$得，P=$\frac{36}{3}W$=12W  
（3）3s末的速度v=at=2×3m/s=6m/s                       
瞬時功率P=Fv得  P=4×6W=24W．
答：（1）力F對物體所做的功為36J；
（2）力F對物體所做功的平均功率為12W；
（3）在3s末力F對物體做功的瞬時功率為24W．

點評 本題考查了功和功率的基本運用，知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法，基礎(chǔ)題．