Question

【題目】如圖所示，懸崖上有一質(zhì)量m＝50 kg的石塊，距離地面高度h＝20 m，由于長期風化作用而從懸崖上由靜止落到地面。若下落時不計空氣阻力且石塊質(zhì)量不變，以地面為零勢能面，求石塊：（g取10 m/s2）

（1）未下落時在懸崖上的重力勢能；

（2）落到地面時的速度大小；

（3）落到地面時的機械能大小。

Answer 1

【答案】（1）104 J （2） 20 m/s （3） 104 J

【解析】試題分析：以地面為零勢能面，根據(jù)重力勢能表達式即可求解；應用動能定理可得落地時的速度；因為在下落過程中只有重力做功機械能守恒，可以求出落到地面時的機械能大小。

（1）以地面為零勢能面，未下落時在懸崖上的重力勢能為： 。

（2）根據(jù)動能定理可得：

代入數(shù)據(jù)解得：

（3）因為在下落過程中只有重力做功機械能守恒，所以落到地面時的機械能大小為104J