Question

2．質(zhì)量為0.5kg的物體從高處自由下落，在下落的前2s內(nèi)重力對(duì)物體做的功是多少？這2s內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率是多少？2s末，重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是多少？（g取10m/s²）

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：2s內(nèi)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；
2s內(nèi)重力做功的平均功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{100}{2}$=50W；
2s末的速度為：v=gt=10×2=20m/s；
重力做功的瞬時(shí)功率為：P₁=mgv=0.5×10×20=100W；
答：下落的頭2s內(nèi)重力對(duì)物體做的功是100J；
這2s內(nèi)重力做功的平均功率是50W；
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．