Question

7．质量m=2kg的物体，在水平拉力F=8N的拉力作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=2s，求：
（1）力F在2s内对物体所做的功的平均功率
（2）2s末力F对物体所做的功的瞬时功率．

Answer 1

分析 （1）先根据牛顿第二定律求出物体的加速度，再由匀变速直线运动的位移时间公式求出物体在2s内的位移，由W=Fx求出力F在2s内对物体所做的功，最后由P=$\frac{W}{t}$求平均功率．
（2）由v=at求出2s末物体的速度，再由P=Fv求瞬时功率．

解答 解：（1）物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得
a=$\frac{F}{m}$=$\frac{8}{2}$=4m/s²．
物体在2s内两秒内的位移 x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×4×{2}^{2}$=8m
力F在2s内对物体所做的功 W=Fx=8×8J=64 J
力F在2s内对物体所做的功的平均功率为  
   $\overline{P}$=$\frac{W}{t}$=$\frac{64}{2}$=32W
（2）末物体的速度为 v=at=4×2=8m/s
所以末力F对物体所做的功的瞬时功率为 P=Fv=8×8W=64W
答：
（1）力F在2s内对物体所做的功的平均功率是32W．
（2）2s末力F对物体所做的功的瞬时功率是64W．

点评 对于功率，要区分是瞬时功率还是平均速度，瞬时功率只能用P=Fv求，而对于平均功率，公式$\overline{P}$=$\frac{W}{t}$和$\overline{P}$=F$\overline{v}$都可以用．