Question

6．质量为2kg的物体从某一高度做自由落体运动，则最初2s内重力做的功为400J，3s末重力的瞬时功率为600 W，3s内重力的平均功率为300W．

Answer 1

分析 根据自由落体运动的位移时间公式求出物体的位移，再根据W_G=mgh求出重力做的功，根据速度时间公式求出3s末的速度，根据P=mgv求解瞬时功率．求出3s内重力的功，再根据平均功率的公式即可求出．

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

点评 解决本题的关键掌握恒力做功的公式W=Fscosθ和瞬时功率的公式P=Fvcosθ．