Question

5．以20m/s的水平初速度從離地45m高處拋出一質(zhì)量為1kg的物體，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s²，則：
（1）2s內(nèi)重力做功為多少？
（2）2s內(nèi)重力的平均功率為多少？
（3）2s末重力的瞬時(shí)功率為多少？

Answer 1

分析 （1）由自由落體規(guī)律可求得2s內(nèi)物體下落的高度，則由功的公式可求得重力所做的功；
（2）由功率的計(jì)算公式可求得平均功率；
（3）求出2s末的速度，再根據(jù)P=mgv求出2s末重力的瞬時(shí)功率．

解答 解：物體做平拋運(yùn)動(dòng)，
（1）2s內(nèi)豎直方向的位移：
h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×2²=20m；
重力所做的功為：W=mgh=5×20=100J；
（2）2s內(nèi)重力做功的平均功率為：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{100}{2}$=50W；
（3）2s末豎直分速度：v_y=gt=10×2=20m/s；
重力做功的瞬時(shí)功率為：P₁=mgv_y=0.5×10×20=100W；
答：（1）2s內(nèi)重力對(duì)物體做的功是100J；
（2）2s內(nèi)重力做功的平均功率是50W；
（3）2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是100W．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵區(qū)分平均功率和瞬時(shí)功率．知道瞬時(shí)功率的公式P=Fvcosθ的應(yīng)用．