04-04-08_小车上拉动物体瞬时功率
本期高中物理竞赛试题，我们研究一下一般题目中做功的功率的计算方法，本期内容的题目，先从一个比较常见的类型入手，看看计算一个过程的瞬时功率的思路和方法，通常来说，计算物体功率的方法有三种，第一种也是比较好理解的一种类型，就是从运动学的知识入手，通过功率的计算公式来经行求解，一般在此类方法的求解过程中，需要利用运动相关方程来计算运动速度，然后再同力做乘积即可；第二种方法是通过能量转化来计算功率，这类方法其实就是利用了功是能量转化的量度的计算方法，通过计算一个时间段前后能量的变化来计算这个过程中外力的做功的多少，然后与时间做商就是功率；第三种方法也是最不容易理解的方式，就是在一个复杂的运动过程中，通过动量定理来计算出动能，然后再计算功率，这种方法有时还需要借助图像法的帮助，来辅助计算。这里小编仅仅是简单的说明一下常见的方法和思路，在今后的几期内容中，小编会逐渐呈现这几类方法题目与同学们共享。
好了，废话不多说了，本期题目其实就是一个从运动学方程入手解决瞬时功率的题目，其实这个题目还可以从能量和动量的角度处理，这种方法由于比较简单，小编并不给同学们呈现了，同学们如果有兴趣可以自己尝试一下，下面小编就着重从运动学的角度，以及运动的相对性的角度上解决一下这个题目。
高中物理竞赛典型例题与解题步骤
如图1所示，将质量为 M = 60kg 、长为 L = 1.5m 的平板车放在光滑水平地面上，车的左端放一质量为 m = 5kg 的物体， m 与 M 之间的动摩擦因数 u = 0.3 ，今用 F = 20N 的水平拉力将 m 拉离左端，求 m 在离开车的右端的一瞬间时，力 F 的瞬时功率为多少(g = 10 m / s^2) 。
高中物理竞赛典型例题解题方法与思路
本期题目同学们也可以注意到，其实就是一个比较标准的动力学的题目，其解题过程中，不仅仅涉及到了牛顿第二定律，还有相关的运动方程的加持，其实就是一个彻头彻尾的动力学来解决运动典型例题，并且还不是非常复杂的题目类型，最不过在最后题目求解的时候，给扣上了一个看似有点儿复杂的帽子，这就是要求计算功率，由于同学们在高中阶段对功率的计算并不多见了，因此有些同学在看到功率的时候就有一点儿蒙，这回非常严重的影响同学的发挥的，就这个问题而言，这个题目的一个重点就是考查同学们知识的全面性，如果同学们对于功率的有关知识掌握的比较细致，加之这个题目考查的功率的计算公式仍旧是比较简单的，对于同学们而言应该不再话下，但前提是不要被问题吓到哦。
好了，下面主要从题目的解题步骤上解释一下这个题目，首先这样的一个物理模型，其实在物理题目中是非常常见的，并且通常出现该物理模型的位置应该是动量守恒或质心运动定理，想想这个题目与通常见到的质心运动定理的题目有什么不同呢，其实很简单，一般见到的这样的题目都是上边的物体主动运动的，并没有题目中的外力的作用，因此考虑到这里，就应该明确了，这个外力作用在整个系统上，会让整个系统做匀加速直线运动，这就需要用到牛顿第二定律，同样由于题目中需要考查末状态的速度，因此考虑动量定理和能量守恒，这样列方程的话，同学们会发现假设的物理量远远多于题目能够得到的方程，仔细观察假设的物理量后，就会发现，这些物理量都是运动学的，因此考虑再进一步通过运动学方程，来辅助计算。
在计算的过程中，同学们会逐渐发现，其实这个题目中动量定理和机械能守恒并不是非常有用，因此这里小编将这两个方程去掉后，就得到了最终小编给出的方程，仅仅应用到了运动学方程和牛顿第二定律就能够求解最终物体的运动速度，由于外力的大小题目中已经给出，因此最终用外力与速度的乘积就能够得到最后的运动瞬时功率，当然了，这个题目仍旧可以强行利用动量定理和机械能守恒来解决，只不过过程与题目中小编给出的差不多，同学们可以试一试。
