Question

質量m=5.0kg的物體放在光滑的水平面上，在平行于水平面相互垂直的兩個力F₁=3N和F₂=4N的共同作用下，從靜止開始運動．
求：（1）在第2s內，力F₂的平均功率

.

P2

為多少？
（2）在第2s末，力F₁的瞬時功率P₁為多少？

Answer 1

分析：（1）根據牛頓第二定律求出兩個方向上的加速度，根據位移時間公式求出第2s內F₂方向上的位移，再根據恒力做功公式求出力F₂做的功，功率等于合力做的功除以時間；
（2）根據速度時間公式求出第2s末F₁方向的速度，根據P=Fv求解第2s末，力F₁的功率P₁．

解答：解：物體的運動可以看成在兩個力方向上的勻加速直線運動的合運動故：
F₁方向的加速度為a1=

F1

m

=0.6m/s2，
F₂方向的加速度為a2=

F2

m

=0.8m/s2
（1）第2s內，F(xiàn)₂方向的位移

s

′ 2

=

1

2

a2(

t

2 2

-

t

2 1

)=1.2m
F₂做的功

W

′ 2

=F2

S

′ 2

=4.8J
功率

.

P2

=

W ′ 2

t2-t1

=4.8W
（2）第2s末F₁方向的速度v₁=a₁t=1.2m/s
在P₁=F₁v₁=3.6W
答：（1）在第2s內，力F₂的平均功率

.

P2

為4.8W；
（2）在第2s末，力F₁的瞬時功率P₁為3.6W．

點評：本題主要考查了恒力做功及瞬時功率公式的直接應用，難度不大，屬于基礎題．