[例2] 一台起重机将静止在地面上、质量为m=1.0×103 kg的货物匀加速竖直吊起,在2 s末货物的速度v=4 m/s。(取g=10 m/s2,不计额外功)求:
(1)起重机在这2 s内的平均功率;
(2)起重机在2 s末的瞬时功率。
解析 设货物所受的拉力为F,加速度为a,则
(1)由a=得,a=2 m/s2
F=mg+ma=1.0×103×10 N+1.0×103×2 N
=1.2×104 N
2 s内货物上升的高度
h=at2=4 m
起重机在这2 s内对货物所做的功
W=Fh=1.2×104×4 J=4.8×104 J
起重机在这2 s内的平均功率
P===2.4×104 W
(2)起重机在2 s末的瞬时功率
P=Fv=1.2×104×4.0 W=4.8×104 W
答案 (1)2.4×104 W (2)4.8×104 W
计算功率应该注意的问题
(1)首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率,计算平均功率与瞬时功率选择的公式不同。
(2)求平均功率时,应明确是哪一段时间内的平均功率;求瞬时功率时,应明确是哪一时刻的瞬时功率。