Question

17．质量为1.0kg的物体，从距地面4.5m高处由静止释放，下落过程中所受空气阻力恒为1.0N，g取10m/s²．从释放到落地过程中，物体（　　）

• A． 动能增加45J
• B． 机械能减小40.5 J
• C． 重力的平均功率为45W
• D． 落地时重力的瞬时功率为45W

Answer 1

分析 根据动能定理得出物体在落地过程中动能的变化量，根据阻力做功得出物体机械能的减小量．根据下降的高度求出重力做功的大小，结合牛顿第二定律得出加速度，根据运动学公式求出运动的时间以及落地的速度，结合平均功率和瞬时功率公式求出重力的平均功率和瞬时功率．

解答 解：A、根据动能定理得，mgh-fh=△E_k，代入数据解得△E_k=40.5J，故A错误．
B、除重力以外其他力做功等于机械能的增量，由于阻力做功为-4.5J，则机械能减小4.5J，故B错误．
C、根据牛顿第二定律得，物体下落的加速度a=$\frac{mg-f}{m}=\frac{10-1}{1}m/{s}^{2}=9m/{s}^{2}$，根据h=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得，运动的时间t=$\sqrt{\frac{2h}{a}}=\sqrt{\frac{2×4.5}{9}}s=1s$，则重力做功的平均功率$\overline{P}=\frac{mgh}{t}=\frac{10×4.5}{1}W=45W$，故C正确．
D、物体落地的速度v=at=9×1m/s=9m/s，则落地时重力的瞬时功率P=mgv=10×9W=90W，故D错误．
故选：C．

点评 本题考查了动能定理、功能关系的基本运用，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，难度不大．