Question

4．质量为m=8kg的物体，在F=12N的水平力作用下，沿光滑水平面从静止开始运动．求：
（1）力F在前3s内对物体所做的功W；
（2）力F在3s末对物体做功的瞬时功率P．

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律求出物体的加速度，结合位移时间公式求出物体的位移，根据功的公式求出F做功的大小．
（2）根据速度时间公式求出3s末的速度，结合P=Fv求出瞬时功率的大小．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律得，物体的加速度a=$\frac{F}{m}=\frac{12}{8}m/{s}^{2}=1.5m/{s}^{2}$，
物体在前3s内的位移x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×1.5×9m=6.75m$，
则F做功的大小W=Fx=12×6.75J=81J．
（2）3s末物体的速度v=at=1.5×3m/s=4.5m/s，
则力F在3s末对物体做功的瞬时功率P=Fv=12×4.5W=54W．
答：（1）力F在前3s内对物体所做的功W为81J；
（2）力F在3s末对物体做功的瞬时功率P为54W．

点评 本题考查了功和功率的基本运用，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法．