Question

6．質量為2kg的物體從某一高度做自由落體運動，則最初2s內重力做的功為400J，3s末重力的瞬時功率為600 W，3s內重力的平均功率為300W．

Answer 1

分析 根據自由落體運動的位移時間公式求出物體的位移，再根據W_G=mgh求出重力做的功，根據速度時間公式求出3s末的速度，根據P=mgv求解瞬時功率．求出3s內重力的功，再根據平均功率的公式即可求出．

解答 解：2s內的位移為：x=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×10×{2}^{2}$=20m；
所以最初2s內重力做功為W=mgx=2×10×20=400J；
3s末的速度v=gt=30m/s；
所以第3s末重力的瞬時功率P=mgv=600W；
3s內的位移為：x=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×10×{3}^{2}=45$m；
所以3s內重力做功為W=mgx=2×10×45=900J；
平均功率：$\overline{P}=\frac{W}{t}=\frac{900}{3}=300$W
故答案為：400；600； 300．

點評 解決本題的關鍵掌握恒力做功的公式W=Fscosθ和瞬時功率的公式P=Fvcosθ．