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

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.