Question

一物理计算题关于功率，高手~！

如图所示，一个质量为m=2kg的物体，受到与水平方向成37角斜向下方的推力F1=10N的作用，在水平地面上移动了距离S1=2m后撤去推力，此后物体又滑行了S2=1．6 m，的距离后停止了运动．设物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0．2倍，求：
(1)推力F1对物体做的功；
(2)全过程中摩擦力对物体所做的功；
(3)推力作用时合外力对物体所做的总功
答案：(1)16J (2)-16.8J (3)5.6J

现在，我问（4）推力F1在第一个过程中的功率？推力F1在2m处时的功率？
图

Answer 1

既然没人回答，那哥哥来给你解答吧！

（1）F1分解为向下的分力，和向前的分力，向下的分力是向下的，在向下的方向上，物体没有位移，所以向下分力是不做功的。
W=sF1cos37=10×0.8×2=16J
（2）S1阶段物体受到的摩擦力为：F1=-μN1=-μ（Fsina+G）=-0.2×（10×0.6+2×10）=-5.2 N
S1阶段摩擦力做功：W1=F1S1=-5.2×2=-10.4 J
S2阶段，物体受到的摩擦力为：F2=-μN2=-μG=-0.2×2×10=-4 N
S2阶段摩擦力做功：W2=F2S2=-4×1.6=-6.4 J
摩擦力总做功：W=W1+W2=-10.4 -6.4=-16.8J
(3)推力作用的时候，对物体进行受力分析
物体受到向前的推力分力F'=F1cos37=10×0.8=8 N
物体受到向下的推力分力F“=F1sin37=10×0.6=6 N
物体受到摩擦阻力 F阻=-μN1=-μ（Fsina+G）=-0.2×（10×0.6+2×10）=-5.2 N
物体受到的这么多力的合外力 F合=F'+F阻=8-5.2=2.8 N
合外力做功 W合=F合S1=2.8×2=5.6J
(4)你的为题很刁钻哈，哥哥还是给你解答！
物体受到的合外力：F合=F'+F阻=8-5.2=2.8 N
物体的加速度为F合=ma得：a=F合/m=2.8/2=1.6 N/kg
由 S1=v0+1/2at^2得 t=(2S1/a)^0.5=(2×2/1.6)^0.5= 1.58 s
功率 P=W/F1=16/10=1.6 w (就是说，F1做了一部分无用功，就是向下分力是无用的)
在2m处的时候，物体速度为v2=v0+at=1.6×1.58=2.53m/s
P2=F1cos37v2=10×0.8×2.53=20.24 W (这是问的F1的瞬时功率，力要与速度方向相同，而上面求的功率P是整个过程的平均功率)