题目内容
【题目】如图所示,悬崖上有一质量m=50 kg的石块,距离地面高度h=20 m,由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面。若下落时不计空气阻力且石块质量不变,以地面为零势能面,求石块:(g取10 m/s2)
(1)未下落时在悬崖上的重力势能;
(2)落到地面时的速度大小;
(3)落到地面时的机械能大小。
【答案】(1)104 J (2) 20 m/s (3) 104 J
【解析】试题分析:以地面为零势能面,根据重力势能表达式即可求解;应用动能定理可得落地时的速度;因为在下落过程中只有重力做功机械能守恒,可以求出落到地面时的机械能大小。
(1)以地面为零势能面,未下落时在悬崖上的重力势能为: 。
(2)根据动能定理可得:
代入数据解得:
(3)因为在下落过程中只有重力做功机械能守恒,所以落到地面时的机械能大小为104J
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