将质量为20kg的物体从静止开始以1m/s2的加速度竖直提升2m,求此过程中拉力做功的平均功率为多少?到达2m高处时拉力

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  • 解题思路:根据牛顿第二定律求出拉力的大小,结合拉力做功和时间求出拉力做功的平均功率,根据速度位移公式求出末速度的大小,结合拉力和末速度求出拉力做功的瞬时功率.

    根据牛顿第二定律得,F-mg=ma

    解得F=mg+ma=20×(10+1)N=220N.

    根据h=

    1

    2at2得,t=

    2h

    a=

    2×2

    1s=2s.

    则拉力做功的平均功率

    .

    P=

    W

    t=

    Fh

    t=

    220×2

    2W=220W.

    根据速度位移公式得,v2=2ah

    解得v=

    2ah=

    2×1×2m/s=2m/s.

    则拉力做功的瞬时功率P=Fv=220×2W=440W.

    答:此过程中拉力做功的平均功率为220W,到达2m高处时拉力做功的瞬时功率为440W.

    点评:

    本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别,知道两种功率的求法.