Question

质量m=5.0kg的物体放在光滑的水平面上，在平行于水平面相互垂直的两个力F₁=3N和F₂=4N的共同作用下，从静止开始运动．
求：（1）在第2s内，力F₂的平均功率

.

P2

为多少？
（2）在第2s末，力F₁的瞬时功率P₁为多少？

Answer 1

分析：（1）根据牛顿第二定律求出两个方向上的加速度，根据位移时间公式求出第2s内F₂方向上的位移，再根据恒力做功公式求出力F₂做的功，功率等于合力做的功除以时间；
（2）根据速度时间公式求出第2s末F₁方向的速度，根据P=Fv求解第2s末，力F₁的功率P₁．

解答：解：物体的运动可以看成在两个力方向上的匀加速直线运动的合运动故：
F₁方向的加速度为a1=

F1

m

=0.6m/s2，
F₂方向的加速度为a2=

F2

m

=0.8m/s2
（1）第2s内，F₂方向的位移

s

′ 2

=

1

2

a2(

t

2 2

-

t

2 1

)=1.2m
F₂做的功

W

′ 2

=F2

S

′ 2

=4.8J
功率

.

P2

=

W ′ 2

t2-t1

=4.8W
（2）第2s末F₁方向的速度v₁=a₁t=1.2m/s
在P₁=F₁v₁=3.6W
答：（1）在第2s内，力F₂的平均功率

.

P2

为4.8W；
（2）在第2s末，力F₁的瞬时功率P₁为3.6W．

点评：本题主要考查了恒力做功及瞬时功率公式的直接应用，难度不大，属于基础题．