问题 问答题

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.

答案

(1)物体只受重力,做自由落体运动,3s内的位移为:

h=

1
2
gt2=
1
2
×10×9=45m

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
=
900
3
=300W;

(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.

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