质量为1kg的物体沿倾角为30°的、长为0.4m的光滑斜面从斜面顶端由静止下滑到斜面底端,该过程中该物体重力质量为1kg的物体沿倾角为30°的、长为0.4m的光滑斜面从斜面顶端由静止下滑到斜面底端,该过程中该物体重力的平均功率为_____W,到达斜面底端时该物体的重力的瞬时功率为______W。(g取10m/s2)
问题描述:
质量为1kg的物体沿倾角为30°的、长为0.4m的光滑斜面从斜面顶端由静止下滑到斜面底端,该过程中该物体重力
质量为1kg的物体沿倾角为30°的、长为0.4m的光滑斜面从斜面顶端由静止下滑到斜面底端,该过程中该物体重力的平均功率为_____W,到达斜面底端时该物体的重力的瞬时
功率为______W。(g取10m/s2)
答
两种算法第一种根据动能定理,mgh等于二分之一mv^2算出在斜面底端速度为2米每秒,再根据p等于fv算出底端的瞬时功率,全过程中平均速度为1再用p=fv
算全过程的平均功率。
第二种就是运用牛顿运动学定理,由h=二分之一gt^2
得出时间用w=pt算平均功率。
该过程中该物体重力的平均功率为10W,到达斜面底端时该物体的重力的瞬时
功率为20W。(g取10m/s2)
答
该过程中该物体重力的平均功率为__5___W,到达斜面底端时该物体的重力的瞬时功率为___10___W。
a=gsin30°=5
v^2=2as=2*5*0.4=4 v=2m/s
t=v/a=2/5=0.4s
重力的平均功率:P1=W/t=mgh/t=1*10*(0.4/2)/0.4=5W
到达斜面底端时该物体的重力的瞬时:P2=mgvcos60°=1*10*2*(1/2)=10W
答
物体沿斜面下滑加速度a=gsin30=5m/s^2,下滑时间t=sqrt(2s/a)=0.4s.则下滑的平均速度为1m/s
则该过程重力平均功率为mgv*cos60=5W
到达底端的瞬时速度是at=2m/s,则重力的瞬时功率为mgvcos60=10W