Question

5．如图，用F=30N的水平推力推一个质量m=3.0kg的木块，使其沿着固定的倾角为37°光滑斜面向上移动1m，则在这一过程中，（g=10m/s²）求F做的功的平均功率P_F．

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律求得加速度，利用运动学公式求得上滑时间，根据W=Fxcosθ求得F做功，有W=Pt求得平均功率

解答 解：对物块受力分析，根据牛顿第二定律可得Fcos37°-mgsin37°=ma
解得a=2m/s²
上滑所需时间为t，则$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$，解得t=$\sqrt{\frac{2x}{a}}=\sqrt{\frac{2×1}{2}}s=1s$
在上滑过程中F做功为W_F=Fxcosθ=30×1×0.8=24J；
故功率为P=$\frac{{W}_{F}}{t}=\frac{24}{1}W=24W$
答：F做的功的平均功率P_F为24W

点评 本题主要考查了功和平均功率的计算，关键是如何利用运动学公式求得时间；