应用公式计算的物体做自由落体运动中下落末和末的瞬时功率。
由按公式求得;由按公式求得。
根据上述结果启发学生思考瞬时功率的物理意义。最后指出,此题中是重力对物体做功,使重力势能逐渐向动能转化。随着时间的延续,重力势能向动能转化加快。
3.例题讲解
例1 如图1所示,位于水平面上的物体的质量,在的水平拉力作用下从静止开始向右运动,位移为时撤去拉力 。求:在下述两种条件下,力对物体做功的平均功率各是多大?(取)
(1)设水平面光滑;
(2)设物体与水平面间的动摩擦因数。
解答过程可分为三个阶段:①让学生计算力在位移中所做的功,强调功只由和这两个要素决定,与其它因素无关,因而两种情况下力F做的功相同,均为。②由同学计算这两次做功所用的时间。用牛顿第二定律求出;用分别求出。
③用功率的定义式即平均功率的计算公式求得。
如果有的同学用公式分别求出每次的末速度,再用公式求出每次的平均速度和,最后用和求得最后结果也可以,并指出这是解决问题的另一思路。
例2 如图2所示,位于水平面上的物体,在斜向上的恒定拉力作用下,正以的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为,方向与速度的夹角为,求: