Question

质量为2kg的小球从高处静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，g=10m/s²．
求：（1）3s内重力做功为多少；
（2）小球重力势能的变化量；
（3）3s内重力的平均功率；
（4）3s末重力的瞬时功率．

Answer 1

（1）物体只受重力，做自由落体运动，3s内的位移为：
h=

1

2

gt2=

1

2

×10×9=45m
3s内重力做功为：
W_G=mgh=2×10×45=900J
（2）重力做的功等于重力势能的减小量，故重力势能减小900J，即：
△E_p=-W_G=-900J
（3）3s内重力的平均功率为：
P=

WG

t

=

900

3

=300W；
（4）物体3s末速度为：
v=gt=10×3=30m/s
落地时重力的瞬时功率：
P=mgv=20×30m/s=600W；
答：（1）3s内重力做功为900J；
（2）小球重力势能的变化量为-900J；
（3）3s内重力的平均功率为300W；
（4）3s末重力的瞬时功率为600W．