问题 填空题

质量为m的物体静止在水平面上,从t=0时刻开始受到水平力F的作用.力F的大小与时间t的变化关系如图所示,力的方向保持不变,滑动摩擦力的大小恒为F0,则在3t0时刻的水平力的瞬时功率为______ W;在t=0到3t0时间内的水平力的平均功率为______W.

答案

在0-2t0时间内,a=

2F0-F0
m
=
F0
m
,则2t0时刻的瞬时速度v1=a?2t0=2at0,在2t0-3t0时间内,a′=
3F0-F0
m
=
2F0
m
,则3t0时刻的瞬时速度v=v1+a′t0=
4F0t0
m
.所以3t0时刻的瞬时功率P=3F0×
4F0t0
m
=
12F02t0
m

在0-2t0时间内的位移为s1=

1
2
a(2t0)2

在2t0-3t0时间内的位移为s2=

1
2
a′(t0)2

总位移s=s1+s2

根据动能定理得,W=

1
2
mv2-0+F0s

.
P
=
W
t
=
W
3t0

联立以上各式解得:

.
P
=
13F02t0
3m

故答案为:

12F02t0
m
;  
13F02t0
3m

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