Question

15．如图所示，光滑水平面上有一质量m=2kg的物体，在大小为5N、方向水平向右的拉力F作用下由静止开始运动．求：（g取10m/s²）
（1）在运动前4s内拉力F所做的功；
（2）在运动前4s内拉力F的平均功率和4s末拉力F的瞬时功率．

Answer 1

分析 先根据牛顿第二定律求出加速度，再根据速度公式求出4s末的速度和4s内的位移，根据W=FX求功，根据P=Fv求解瞬时功率，根据$\overline{P}$=$\frac{W}{t}$求解平均功率．

解答 解：（1）F=ma
解得：a=$\frac{F}{m}$=$\frac{5}{2}$=2.5m/s²
4s内位移为：$x=\frac{1}{2}a{t^2}=20m$
W=Fx=5×20=100J
（2）4s内平均功率为：$\overline P=\frac{W}{t}=25W$
4s末速度为：v=at=10m/s
4s内瞬时功率为：P=Fv=50W
答：（1）在运动前4s内拉力F所做的功为100J；
（2）在运动前4s内拉力F的平均功率为25W，4s末拉力F的瞬时功率为50W．

点评 解决本题的关键掌握功的求法，以及搞清瞬时功率和平均功率的区别．