Question

17．如圖所示，可當(dāng)成質(zhì)點的質(zhì)量m=50kg的球從距水耐高h(yuǎn)=10m的平臺上以v₀=5m/s的速度水平拋出，最終落入水中，取g=10m/s²，求：
（1）球在平臺上時具有的重力勢能（以水面為參考平面）；
（2）球在平臺上拋出時的動能；
（3）球入水時的速度大小．

Answer 1

分析 （1）確定球相對水面的高度，再根據(jù)重力勢能定義即可求得重力勢能的大�。�
（2）根據(jù)動能的表達(dá)式即可求得球在平臺上拋出時的動能；
（3）對全程分析根據(jù)機械能守恒定律可求得球入水時的速度大�。�

解答 解：（1）取水面為參考平面，人的重力勢能是：
E_p=mgh=5000 J
（2）由動能的公式得：
E_k=$\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{1}{2}$×50×5²=625J；
（3）在整個過程中，只有重力做功，機械能守恒，有：mgh=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²
代入數(shù)據(jù)解得：v=15m/s
答：（1）球在平臺上時具有的重力勢能為5000J；
（2）球在平臺上拋出時的動能為625J
（3）球入水時的速度大小為15m/s．

點評 本題考查機械能守恒定律應(yīng)用，注意在列式時關(guān)鍵在于明確動能和勢能的確定，注意在確定重力勢能時要先確定零勢能面，同時注意機械能守恒定律的正確應(yīng)用．