问题
问答题
质量M=100千克的打桩机重锤被提高到离地面10米高处,然后让它自由下落,不计空气阻力,取地面为零势能面.g取10米/秒2.求:(1)重锤在10米高处的重力势能.
(2)重锤下落到离地面2米处的动能.
(3)重锤落地时的速度大小.
答案
(1)取地面为零势能面,则重锤的高度为h1=10m,所以
重锤的重力势能EP1=mgh1=100×10×10J=104J
(2)物体离地2m处时,根据机械能守恒有:
0+mgh1=Ek2+mgh2
代入数据可得:Ek2=mgh1-mgh2=8×103J
(3)重锤落地时的速度为v,高度h3=0,则根据重锤下落过程中机械能守恒有:
0+mgh1=
mv2+01 2
代入数据可解得:v=
=14.1m/s2gh1
答:(1)重锤在10米高处的重力势能为10000J.
(2)重锤下落到离地面2米处的动能为8000J.
(3)重锤落地时的速度大小14.1m/s.