题目内容

物体在水平拉力F作用下,沿水平方向做直线运动.拉力F与时间 t 的关系以及物体的速度 v 与时间t 的关系如图所示.则拉力在第3s末的功率是
3
3
W,在 0~8s 内摩擦力对物体做的功是
-18
-18
J,拉力F在 0~8s 内的功率是
2.25
2.25
W.
分析:功率等于力与力的方向速度的乘积,而功等于力与力的方向的位移乘积.功率有平均功率与瞬时功率之分.瞬时功率等于力与瞬时速度乘积,而平均功率等于功与时间的比值,也可以力与平均速度的乘积.
解答:解:第3秒末的瞬时功率P=Fv=Fat=3×
2
2
×(3-2)W=3W
 0~8s 内摩擦力对物体做的功,在运动过程中摩擦力是不变的,所以当做匀速运动时,摩擦力等于拉力,即f=F=2N
后6秒的位移可借助于图象,位移的大小等于图象与时间轴所夹的面积大小,即S=
(3+6)×2
2
=9m

前2秒物体不动,后6秒摩擦力做功,W=fS=-2×9J=-18J
前2秒内有拉力但没有位移,因此没有做功.
2秒到4秒内拉力做功,FS=3×
2×2
2
W=6J
4秒到7秒内拉力做功,FS=2×2×3W=12J
最后一秒有位移但没有拉力,因此没有功.
在 0~8s 内拉力做的总功为18W
则功率为P=
W
t
=
18
8
w=2.25w

故答案为:3,-18,2.25.
点评:若速度与力不同向,须将速度分解成力的垂直方向与平行方向,然后将力与平行于力的速度相乘即为功率.力与位移不共线,则W=FScosθ,而θ为力与位移的夹角.物体的位移大小可以由图象的面积来算出.
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