Question

质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的拉力作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：
（1）力F在3s内对物体所做的功  
（2）力F在3s内对物体所做的功的平均功率  
（3）3s末力F对物体所做的功的瞬时功率．

Answer 1

分析：（1）由物体的运动的规律，可以求得物体运动的位移的大小，再根据功的公式可以直接求得功的大小；
（2）求的是平均功率，用前面求出的总功除以总的时间就可以；
（3）瞬时功率要用力与瞬时速度的乘积来计算，根据运动规律可以求得瞬时速度的大小，再由瞬时功率的公式可以求得瞬时功率的大小．

解答：解：（1）物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 a=

F

m

=

6

3

m/s²=2m/s²，
3s物体运动的位移是 x=

1

2

at²=9m，
力F在3s内对物体所做的功为 W=Fx=6×9J=54J．
（2）力F在3s内对物体所做的功的平均功率为
 

.

P

=

W

t

=

54

3

W=18W
（3）3s末物体的速度为 v=at=6m/s
所以3s末力F对物体所做的功的瞬时功率为，
  P=Fv=6×6W=36W
答：（1）力F在3s内对物体所做的功是54J； 
（2）力F在3s内对物体所做的功的平均功率是18W；
（3）3s末力F对物体所做的功的瞬时功率是36W．

点评：求物体的平均功率和瞬时功率的时候一定要注意对公式的选择，瞬时功率只能用P=Fv来求解．