题目内容

如图所示,质量为m的物体,沿着长为L,倾角θ的光滑斜面,自顶端由静止滑到处,重力做功的瞬时功率为多少?物体滑到底端时,重力做功的瞬时功率为多少?

答案:略
解析:

由牛顿第二定律和运动学公式可得物体滑到中点时速度:

这时重力功的瞬时功率:

物体滑到底端时,物体的速度:

滑到底端时重力的瞬时功率:

小结:1.教材中给出的P=Fv是一种特殊情况下的功率的计算方法,不是普遍适用的公式,它的条件是Fv要同向,同学们应该记住的公式是P=Fvcosα(其中v取平均速度时计算出来的是平均功率,取瞬时速度时计算出来的是瞬时功率)

  2.关于公式P=Fv的认识

(1)在公式P=Fv中,力F与速度v是同物体的两个物理量,且具有同时性,运用此公式只能计算力与速度同向时的功率.当Fv间存在夹角α时,应用公式P=Fvcosα来计算功率.例如一质量为m的物体沿倾角为α的斜面向下运动,如图所示.当物体的速度为v时重力的功率大小等于P=mgvcos(90°-α)=mgvsinα.

(2)对力F的理解应注意以下几点:①F可以是恒力,也可以是变力;②力F可以是某个力,也可以是几个力的合力.也就是说,利用P=Fv表达式,可以求恒力在某时刻的功率,也可以求变力在某时刻的功率;可以求某个力的功率,也可以求合力的功率.

(3)对速度v的理解要注意以下几点:①物体的速度可能是恒定的,也可能是变化的;②物体的速度大小、方向都发生变化时,仍可以求力的功率.如平抛物体的运动中,尽管物体的速度大小、方问都不断发生改变,但重力的方向及大小都不变,而物体的竖直分速度.因此,平抛物体经时间t时,重力的功率

 


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