问题
填空题
质量为5kg的铜球,从离地面15m高处由静止自由下落1s,重力做功为______J,其重力势能变为______J.(取地面为参考平面)
答案
解法一:
选取地面为参考平面,铜球在距离地面15m高处时的重力势能为:
Ep1=mgh1…①
铜球由静止自由下落1s,下落的高度为:
h2=
gt2…②1 2
铜球由静止自由下落1s时的重力势能为:
Ep2=mg(h1-h2)…③
②③联立得:Ep2=500J…④
由重力做功与重力势能的关系得:WG=Ep1-Ep2…⑤
①④⑤联立得:WG=250J
解法二:
铜球下落1s末的速度为:
v=gt=10m/s
铜球下落1s末的动能为:
Ek2=
mv2=250J1 2
由动能定理得:
WG=△Ek=Ek2-0=250J
铜球初始状态的势能为:
Ep1=mgh
由机械能守恒得:
Ep2=Ep1-Ek2=500J
故答案为:250J,500J