Question

19．質(zhì)量為1Kg的物體，從100m高處自由落下，在下落頭3s內(nèi)，重力對(duì)物體做功是450J，第3s末，重力對(duì)物體做功的即時(shí)功率是300W，第3s末物體的動(dòng)能是450J，若以地面為勢(shì)能參考平面，則第3s末物體的機(jī)械能是1000J．

Answer 1

分析 由自由落體規(guī)律可得3s內(nèi)的位移，進(jìn)而根據(jù)重力做功公式W_G=mgh即可求解；
根據(jù)P=Fv求即時(shí)功率；
根據(jù)E_K=$\frac{1}{2}$mv²求動(dòng)能；
機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和．

解答 解：3s內(nèi)物體的位移為：h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×3²=45m；
則下落3s的時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做的功為：W_G=mgh=1×10×45=450J；
第3秒末的速度為：v=gt=10×3=30m/s，第3s末重力對(duì)物體做功的即時(shí)功率是：P=mgv=1×10×30=300W；
第3秒末的動(dòng)能為：E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×1×30²=450J；
第3s末物體的機(jī)械能是：E=mgh+$\frac{1}{2}$mv²=1×10×（100-45）+450=1000J．
故答案為：450；300；450；1000．

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．注意動(dòng)能和機(jī)械能的計(jì)算．