Question

如图所示，倾角为30°、长度为10 m的光滑斜面，一质量为1.2 kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，求物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少?整个过程中重力做功的平均功率是多少?(g取10 N/kg)

Answer 1

答案：
解析：

解析：先作受力分析，由牛顿第二定律求出物体运动的加速度，从而求出物体到达底端时速度的大小和方向，由公式P＝Fvcosα求瞬时功率；求出重力做的总功和下滑时间，由公式P＝求平均功率． 　　物体下滑时做匀加速直线运动，受力情况如图所示．由牛顿第二定律F＝ma得物体的加速度 　　a＝＝gsin30°＝10×m/s2＝5 m/s2 　　下滑到底端时的速度v＝m/s＝10 m/s 此时重力的瞬时功率 　　P＝Gvcos60°＝mgvcos60°＝1.2×10×10×W＝60 W 　　物体下滑过程中重力做的总功 　　W＝Gscos60°＝mgscos60°＝1.2×10×10×J＝60 J 　　物体下滑的时间t＝s＝2 s 　　重力做功的平均功率 　　P＝＝W＝30 W． 　　方法归纳：对功率的计算，瞬时功率只能用P＝Fvcosα计算，平均功率可用＝计算，当恒力做功时也可用计算．