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如图所示,圆弧AB是半径为R的
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圆弧,在AB上放置一光滑木板BD,一质量为m的小物体在BD板的D端由静止下滑,然后冲向水平面BC,在BC上滑行L后停下.不计小物体在B点的能量损失,已知小物体与水平面BC间的动摩擦因数为μ.求:小物体在BD上下滑过程中,重力做功的平均功率.
分析:根据动能定理求出BD段重力做功的大小,结合牛顿第二定律和运动学公式求出物块在BD上运行的时间,从而根据平均功率的公式求出重力做功的平均功率.
解答:解:根据动能定理得,WG-μmgL=0,解得WG=μmgL.
设BD与竖直方向的夹角为θ,则BD的长度为2Rcosθ,物体沿BD段滑下的加速度a=gcosθ,根据2Rcosθ=
1
2
at2
,解得t=
4R
g

则;重力做功的平均功率
.
P
=
WG
t
=μmgL
g
4R

答:重力做功的平均功率为μmgL
g
4R
点评:解决本题的关键掌握平均功率的求法.关于BD段的求法可以通过D点和BO的延长线交于圆周上点的连线,通过解三角形求得.
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