Question

12．從距離地面5m的高處將質量為0.5kg的物塊以5m/s的速度水平拋出，不計空氣阻力，g取10m/s²．求：
（1）物塊落地時的速度大�。�
（2）物塊在空中飛行過程中重力做功的平均功率．
（3）物塊剛要落地時重力的瞬時功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)高度求出平拋運動的時間，根據(jù)速度時間公式求出落地時豎直分速度，結合平行四邊形定則求出落地的速度大�。�
（2）根據(jù)重力做功的大小，結合運動的時間求出重力做功的平均功率．
（4）根據(jù)瞬時功率的公式求出重力的瞬時功率．

解答 解：（1）根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×5}{10}}s=1s$，
則落地時豎直分速度為：v_y=gt=10×1m/s=10m/s，
根據(jù)平行四邊形定則知，物塊落地的速度為：v=$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{25+100}$m/s=$5\sqrt{5}$m/s．
（2）重力做功的平均功率為：$\overline{P}=\frac{mgh}{t}=\frac{5×5}{1}W=25W$，
（3）重力做功的瞬時功率為：P=mgv_y=5×10W=50W．
答：（1）物塊落地時的速度大小為$5\sqrt{5}$m/s．
（2）物塊在空中飛行過程中重力做功的平均功率為25W．
（3）物塊剛要落地時重力的瞬時功率為50W．

點評 本題考查了功率與平拋運動的綜合，知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法，求解瞬時功率時，注意力與速度方向的夾角．