Question

质量m=5.0kg的物体放在光滑的水平面上，在平行于水平面相互垂直的两个力F1=3N和F2=4N的共同作用下，从静止开始

Answer 1

解题思路：（1）根据力的合成原则求出合力，根据牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式求出2s内的位移，再根据恒力做功公式求出两个力的功，总功等于两个分力做功的代数和；

（2）功率等于合力做的功除以时间；

（3）根据P=Fvcosθ求解第2s末，力F₁的功率P₁．

（1）两个力的合力F=

F12+F22＝

9+16＝5N，

根据牛顿第二定律得：a=[F/m＝

5

5＝1m/s2，

2s内的位移x=

1

2at2＝

1

2×1×4＝2m，

则F₁做的功W₁=F₁xcos53°=3×2×0.6=3.6J，

F₂做的功W₂=F₂xcos37°=4×2×0.8=6.4J，

合力做的功W=W₁+W₂=3.6+6.4=10J

（2）合力F的功率

.

P]=[W/t＝

10

2＝5W

（3）在第2s末，物体的速度v=at=1×2=2m/s

则在第2s末，力F₁的功率P₁=F₁vcosθ=3×2×0.6=3.6W

答：（1）在前2s内，两力分别做了3.6J和6.4J的功，总功为10J；

（2）在前2s内，合力F的功率

.

P]为5W；

（3）在第2s末，力F₁的功率P₁为3.6W．

点评：

本题考点： 功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．

考点点评： 本题主要考查了恒力做功及瞬时功率公式的直接应用，知道功是标量，求标量的和，几个量直接相加即可，难度不大，属于基础题．