Question

【题目】如图,小球(可视为质点)质量m=2kg,不可伸长的细悬线长L=1m,现将小球拉至水平位置(悬线呈拉直状态且在竖直纸面内)由静止释放, 不计空气阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6) 求:

（1）小球到达最低位置时时间t=0.5s, 该过程中重力的平均功率多大？

（2）小球第一次到达图中虚线位置（θ=53°）重力的瞬时功率多大？

（3）小球第一次到最低点过程中重力的最大功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）40W；（2）32W；（3）

【解析】

(1)重力做功为：，所以重力做功的功率为：；

(2) 小球从开始到第一次到达图中虚线位置由动能定理得：，解得：，所以重力的瞬时功率为：；

(3)设细线与竖直方向成时，重力功率最大，

由动能定理得：

功率为：

所以重力的最大功率为：。