一质量为m的小球以速度v0水平抛出,经时间t落地,不计空气阻力,求以下问题:(1)此过程小球重力势能变化多少?(2)小球落地时的动能为多少?(3)此过程中重力的平均功率为多少?(4)小球落地时重力的瞬时功率为多少?.

问题描述:

一质量为m的小球以速度v0水平抛出,经时间t落地,不计空气阻力,求以下问题:
(1)此过程小球重力势能变化多少?
(2)小球落地时的动能为多少?
(3)此过程中重力的平均功率为多少?
(4)小球落地时重力的瞬时功率为多少?.


(1)小球下落高度为 h=

1
2
gt2
重力势能减少△EP=mgh=
1
2
m
g2t2 
(2)根据机械能守恒定律得小球落地时动能为
EK
1
2
m(v02+g2t2)
                                      
(3)重力的平均功率为
.
PG
mgh
t
1
2
mg2t
 
(4)落地时竖直方向分速度为vy=gt,小球落地时重力的瞬时功率为
PG=mgvymg2t
答:(1)此过程小球重力势能减少
1
2
mg2t2

(2)小球落地时的动能为
1
2
m(v02+g2t2)

(3)此过程中重力的平均功率为
1
2
mg2t

(4)小球落地时重力的瞬时功率为mg2t.
答案解析:(1)重力势能的变化量等于重力做的功;
(2)根据机械能守恒定律得小球落地时动能;
(3)重力的平均功率
.
P
W
t

(4)物品落地时的瞬时功率根据P=mgv求解
考试点:功率、平均功率和瞬时功率;重力势能.
知识点:解决本题的关键掌握求解平均功率和瞬时功率的方法,难度不大,属于基础题.