Question

17．質(zhì)量m=3kg的物體，在與水平夾角為60°的力F=12N的作用下，在光滑水平面上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=3s，求：
（1）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做的功．
（2）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率．

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出物體的位移，從而結(jié)合功的公式和功率的公式求出功的大小和平均功率的大小．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得，物體的加速度為：
a=$\frac{Fcos60°}{m}=\frac{12×\frac{1}{2}}{3}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$，
則物體的位移為：
x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2×9m=9m$，
則力F做功的大小為：
W=Fxcos60°=$12×9×\frac{1}{2}J=54J$．
（2）力F做功的平均功率為：
$\overline{P}=\frac{W}{t}=\frac{54}{3}W=18W$．
答：（1）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做的功為54J．
（2）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率為18W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、功率的基本運(yùn)用，掌握平均功率和瞬時(shí)功率的區(qū)別，以及知道這兩種功率的求法，基礎(chǔ)題．