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?.
答
(1)小球下落高度为 h=
gt21 2
重力势能减少△EP=mgh=
mg2t2 1 2
(2)根据机械能守恒定律得小球落地时动能为
EK=
m(v02+g2t2) 1 2
(3)重力的平均功率为
=.PG
=mgh t
mg2t 1 2
(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=mgvy=mg2t
答:(1)此过程小球重力势能减少
mg2t2;1 2
(2)小球落地时的动能为
m(v02+g2t2);1 2
(3)此过程中重力的平均功率为
mg2t;1 2
(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.