Question

9．在距地面20m高處，以10m/s的速度水平拋出一質(zhì)量為1kg的物體，g取10m/s²，求：
（1）第1s內(nèi)物體重力勢(shì)能的變化；
（2）第1s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率；
（3）第1s內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率．

Answer 1

分析 （1）物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移公式求得下降高度，有W=mgh求得重力做功，即可判斷重力勢(shì)能的變化；
（2）根據(jù)v=gt求得速度，有P=mgv求得瞬時(shí)功率
（3）根據(jù)W=Pt 求得平均功率

解答 解：（1）第1s內(nèi)物體下落的位移h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×{1}^{2}m=5m$
重力做功W=mgh=50J
故重力時(shí)能變化50J
（2）死1s末物體豎直方向的速度v=gt=10m/s，故重力的功率P=mgv=100W
（3）平均功率P=$\frac{W}{t}=\frac{50}{1}W=50W$
答：（1）第1s內(nèi)物體重力勢(shì)能的變化為50J；
（2）第1s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為100W；
（3）第1s內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率為50W

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道重力做功的特點(diǎn)，以及會(huì)用動(dòng)能定理解決問(wèn)題，動(dòng)能定理的優(yōu)越性在于既適用于恒力做功，又適用于變力做功，既適用于直線運(yùn)動(dòng)，又適用于曲線運(yùn)動(dòng)．