质量为2kg的小球从高处静止释放,经3s到达地面,不计空气阻力,g=10m/s2.
求:(1)3s内重力做功为多少;
(2)小球重力势能的变化量;
(3)3s内重力的平均功率;
(4)3s末重力的瞬时功率.
(1)物体只受重力,做自由落体运动,3s内的位移为:
h=
gt2=1 2
×10×9=45m1 2
3s内重力做功为:
WG=mgh=2×10×45=900J
(2)重力做的功等于重力势能的减小量,故重力势能减小900J,即:
△Ep=-WG=-900J
(3)3s内重力的平均功率为:
P=
=WG t
=300W;900 3
(4)物体3s末速度为:
v=gt=10×3=30m/s
落地时重力的瞬时功率:
P=mgv=20×30m/s=600W;
答:(1)3s内重力做功为900J;
(2)小球重力势能的变化量为-900J;
(3)3s内重力的平均功率为300W;
(4)3s末重力的瞬时功率为600W.