Question

如图所示，在粗糙的水平面上，动摩擦因数μ=0.1，质量m=3kg的物体，在水平拉力F=9N的作用下，从静止开始运动，运动时间t=3s．（g取10m/s²）求：
（1）力F在3s内对物体所做的功；
（2）力F在3s内对物体做功的平均功率；
（3）在3s末，力F对物体做功的瞬时功率．

Answer 1

分析：（1）通过牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出3s内的位移，即可求出力F所做的功．
（2）利用P=

W

t

即可求出平均功率．
（3）通过v=at求出3s末的速度，由P=Fv即可求出瞬时功率．

解答：解：物体的加速度a=

F-μmg

m

=

9-0.1×3×10

3

m/s2=2m/s2
 物体在3s内位移：
s=

1

2

at2=

1

2

×2×32=9m
物体在3s末速度v=at=2×3=6m/s
（1）力F在3s内对物体所做的功为W=Fx=9×9J=81J
（2）力F在3s内对物体做功的平均功率为P=

W

t

=

81

3

W=27W
（3）在3s末，力F对物体做功的瞬时功率为P=Fv=9×6W=54W
答：（1）力F在3s内对物体所做的功为81J．
（2）力F在3s内对物体做功的平均功率为27W．
（3）在3s末，力F对物体做功的瞬时功率54W．

点评：解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过运动学公式求出位移和速度．