Question

9．質量為0.5kg的物體做自由落體運動，下落1s后，物體的動能為25J，重力勢能減少25J，在此過程中，物體的機械能守恒．（填“守恒”或“不守恒”）（不考慮空氣阻力，g取10m/s²）

Answer 1

分析 根據自由落體運動求下落1s后物體的速度，從而求得物體具有動能，根據自由落體求得物體1s內下落的高度從而求得物體重力勢能，物體增加的動能和減小的勢能相等說明物體機械能守恒．

解答 解：物體由靜止自由下落1s時的速度v=gt=10×1m/s=10m/s，所以物體的動能為：
${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×1{0}^{2}J=25J$
根據自由落體運動規(guī)律知，物體在1s內下落的高度為：
$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×{1}^{1}m=5m$，
所以此過程中物體重力勢能減小量為：
△E_P=mgh=0.5×10×5J=25J．
由以上分析知，此過程中物體動能的增加量等于物體重力勢能的減小量，故物體的機械能守恒．
故答案為：25，25，守恒．

點評 由自由落體運動規(guī)律求得物體速度的增量得出物體動有的增量，根據自由落體求得下落高度判斷物體重力勢能減小量，機械能是否守恒由增加的動能和減小的勢能是否相等進行判斷．