Question

如圖所示，在粗糙的水平面上，動摩擦因數(shù)μ=0.1，質(zhì)量m=3kg的物體，在水平拉力F=9N的作用下，從靜止開始運動，運動時間t=3s．（g取10m/s²）求：
（1）力F在3s內(nèi)對物體所做的功；
（2）力F在3s內(nèi)對物體做功的平均功率；
（3）在3s末，力F對物體做功的瞬時功率．

Answer 1

分析：（1）通過牛頓第二定律求出加速度，由運動學(xué)公式求出3s內(nèi)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）通過v=at求出3s末的速度，由P=Fv即可求出瞬時功率．

解答：解：物體的加速度a=

F-μmg

m

=

9-0.1×3×10

3

m/s2=2m/s2
 物體在3s內(nèi)位移：
s=

1

2

at2=

1

2

×2×32=9m
物體在3s末速度v=at=2×3=6m/s
（1）力F在3s內(nèi)對物體所做的功為W=Fx=9×9J=81J
（2）力F在3s內(nèi)對物體做功的平均功率為P=

W

t

=

81

3

W=27W
（3）在3s末，力F對物體做功的瞬時功率為P=Fv=9×6W=54W
答：（1）力F在3s內(nèi)對物體所做的功為81J．
（2）力F在3s內(nèi)對物體做功的平均功率為27W．
（3）在3s末，力F對物體做功的瞬時功率54W．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，通過運動學(xué)公式求出位移和速度．