Question

5．质量为m=2kg的物体，在大小为40N的水平恒力F作用下，从静止开始在水平面上匀加速前进，已知水平面光滑，求拉力在2s末拉力做功的瞬时功率和2秒内拉力的平均功率？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 先根据牛顿第二定律求出加速度，再根据速度公式求出2s末的速度和2s内的位移，根据P=Fv求解瞬时功率，根据$\overline{P}=\frac{W}{t}$求解平均功率

解答 解：根据牛顿第二定律得：F=ma    
a=$\frac{F}{m}=\frac{40}{2}m/{s}^{2}$=20 m/s²
在2s末时：物体的速度v=at=40 m/s
所以拉力的瞬时功率为：P=Fv=40×40=1600W
物体2秒内的位移为：$s=\frac{1}{2}a{t}^{2}$=40m
2秒内拉力做的功W=FS=40N×40 m=1600J
所以平均功率为P=$\frac{W}{t}$═800W
答：（1）在第2s末，拉力做功的瞬时功率为1600W；
（2）在前2s内，拉力做功的平均功率为800W

点评 解决本题的关键是区分瞬时功率和平均功率，抓住瞬时功率对应的为某一时刻的瞬时速度对应的功率