间的动摩擦因数为μ,求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少?滑动摩擦力对滑块、木板做的总功是多少?
图3
解析 由题图可知,木板的位移为xM=x时,滑块的位移为xm=l+x,m与M之间的滑动摩擦力f=μmg.
由公式W=Fxcos α可得,摩擦力对滑块所做的功为Wm=μmgxmcos 180°=-μmg(l+x),负号表示做负功.摩擦力对木板所做的功为WM=μmgxM=μmgx.
滑动摩擦力对滑块、木板做的总功:W=Wm+WM=-μmg(l+x)+μmgx=-μmgl
答案 -μmg(l+x) μmgx -μmgl
三、功率的计算
计算功率应该注意的问题
1.首先,明确求哪一个力对物体做功的功率.
2.其次,明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率.
3.再次,求平均功率时,应注意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.
图4
例3 质量为m的物体静止在光滑水平面上,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的关系如图4所示,力的方向保持不变,则( )
A.3t0时刻的瞬时功率为
B.3t0时刻的瞬时功率为
C.在t=0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为
D.在t=0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为
解析 0~2t0时间内,物体的加速度a1=,2t0时刻的速度v1=a1·2t0=,位移x