问题 问答题

在水平地面处,以30m/s的初速度竖直向上抛出一个小球,不计阻力.求:

(1)球距地面多高处,它的重力势能是动能的2倍?

(2)若小球在运动过程中,动能是重力势能的2倍时,它的速度多大?

答案

设地面为零势能面,则有:

(1)小球在运动过程中机械能守恒,则有机械能守恒可知

1
2
mv02=mgh+
1
2
mgh;

解得h=

v20
3
=30m;

(2)由机械能守恒可知:

1
2
mv02=
1
2
mv2+
1
2
×
1
2
mv2

解得:v=

2
3
v
20
=24.5m/s;

答:(1)球距地面30m处,它的重力势能是动能的2倍;(2)动能是重力势能的2倍时,它的速度为24.5m/s.

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