Question

12．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从某时刻开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，使得木块前进的位移为s，则木块的末速度等于$\sqrt{\frac{2Fs}{m}}$；该过程力F的平均功率等于$Fs\sqrt{\frac{F}{2ms}}$．

Answer 1

分析 物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可以求得物体的加速度的大小，再由速度位移公式可以求得物体的速度的大小和所需时间，由P=FS来求得拉力做功．根据P=$\frac{W}{t}$求的平均功率

解答 解：由牛顿第二定律可得F=ma
解得a=$\frac{F}{m}$
由速度位移公式可得
2as=v²
解得$v=\sqrt{\frac{2Fs}{m}}$
拉力做功为W=FS
所需时间为t=$\frac{v}{a}=\sqrt{\frac{2ms}{F}}$
故平均功率为P=$\frac{W}{t}=\frac{Fs}{\sqrt{\frac{2ms}{F}}}=Fs\sqrt{\frac{F}{2ms}}$
故答案为：$\sqrt{\frac{2Fs}{m}}$，$Fs\sqrt{\frac{F}{2ms}}$

点评 在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，P=$\frac{W}{t}$一般用来计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度