Question

18．質(zhì)量為m=0.5kg的物體從高處以水平初速度v₀=5m/s拋出（g取10m/s²），求：
（1）在運動t=2s內(nèi)重力對物體做的功是多少？
（2）這2s內(nèi)重力對物體做功的平均功率是多少？
（3）2s末，重力對物體做功的瞬時功率是多少？

Answer 1

分析 （1）物體做平拋運動，在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)豎直方向求得位移，有W=mgh求得重力做功；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求得平均功率；
（3）根據(jù)P=mgv_y求得瞬時功率

解答 解：（1）物體在豎直方向做自由落體運動，下落的高度為h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×{2}^{2}m=20m$
重力做功為W=mgh=0.5×10×20J=100J
（2）平均功率為P=$P=\frac{W}{t}=\frac{100}{2}W=50W$
（3）2s末豎直方向的速度為v_y=gt=20m/s
重力的瞬時功率為P=mgv_y=0.5×10×20W=100W
答：（1）在運動t=2s內(nèi)重力對物體做的功是100J
（2）這2s內(nèi)重力對物體做功的平均功率是50W
（3）2s末，重力對物體做功的瞬時功率是100W

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握平均功率與瞬時功率的區(qū)別，以及知道重力做功與路徑無關(guān)，與首末位置的高度差有關(guān)．