Question

质量为5.0kg的物体在光滑水平面内，受10N的水平力拉力作用而运动．求：
（1）前3s内拉力做的功；
（2）第2s内的拉力做功的平均功率；
（3）第3s末拉力做功的瞬时功率．

Answer 1

分析：（1）根据牛顿第二定律求出物体的加速度，从而根据位移公式求出前3s内的位移，根据W=Fx求出拉力做的功．
（2）根据速度时间公式和平均速度速度公式求出第2s内的平均速度，根据P=F

.

v

求出平均功率．
（3）根据速度时间公式求出3s末的速度，根据P=Fv求出瞬时功率．

解答：解：（1）物体在拉力作用下做匀加速度直线运动a=

F

m

=

10

5

m/s2=2m/s2
3s的位移为x=

1

2

at2=9m
所以拉力做的功为 W=Fx=10×9J=90J
（2）2s末的速度v₂=at₂=4m/s，1s末的速度v₁=at₁=2m/s．
则第2s内的平均速度

.

v

=

v1+v2

2

=3m/s．
2s内的平均功率为

.

P

=F?

v1+v2

2

=30W
（3）3s末的速度v₃=at₃=6m/s．
瞬时功率为P=Fv₃=10×6W=60W．
答：（1）前3s内拉力做的功为90J．
（2）第2s内的拉力做功的平均功率为30W．
（3）第3s末拉力做功的瞬时功率为60W．

点评：解决本题的关键掌握功的求法，以及搞清瞬时功率和平均功率的区别．