Question

在高為20m的陽臺上，用20m/s的初速度水平拋出一質量為1kg的物體，不計空氣阻力，g取10m/s²．則物體在空中運動的時間是

2

s，落地時的速度大小

20

2

m/s．重力的瞬時功率為

200

W  重力的平均功率為

100

W．

Answer 1

分析：平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據高度求出物體運動的時間，結合速度時間公式求出豎直方向上的分速度，從而通過平行四邊形定則求出落地時的速度大小．根據P=mgvcosθ、P=

W

t

分別求出重力的瞬時功率和平均功率．

解答：解：根據h=

1

2

gt2得，t=

2h g

=

2×20 10

s=2s．
小球在豎直方向上的分速度v_y=gt=10×2m/s=20m/s．
則小球落地時的速度v=

v02+vy2

=

400+400

m/s=20

2

m/s．
重力的瞬時功率P=mgvcosθ=mgv_y=10×20W=200W．
重力的平均功率P=

W

t

=

mgh

t

=

10×20

2

W=100W．
故答案為：2；20

2

；200；100．

點評：解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律，以及知道平均功率和瞬時功率的區別．