Question

6．伦敦设计与创新组织Deciwatt设计了一种靠重力发电的重力灯，以替代部分欠发达地区仍在使用的煤油灯．如图所示，将18kg的重物挂在绳端，重物距地面2m高；松手后，在0.5h时间内匀速下落着地，重物下落时拉动绳子带动发电机转动，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：
（1）重物下落到地面的过程中，动能不变，势能减小．（选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）重物下落到地面的过程中，重力做的总功；
（3）重物下落到地面的过程中，重力做功的功率．

Answer 1

分析 （1）动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度，质量越大，所处的位置越高，重力势能越大；
（2）知道重物的质量和下降的高度，根据W=Gh可求得重力做的总功；
（3）知道重物的质量和下降的高度以及下落时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出重物下落过程中重力做功的功率；

解答 解：（1）重物匀速下落到地面的过程中，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度减小，重力势能减小；
（2）重力做的总功：W=Gh=mgh=18kg×10N/kg×2m=360J；
（3）重物下落过程中重力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{360J}{0.5×3600s}$=0.2W．
答：（1）不变；减小；
（2）重物下落到地面的过程中，重力做的总功为360J；
（3）重物下落到地面的过程中，重力做功的功率为0.2W．

点评 本题考查了影响动能和势能大小的因素、功和功率的计算，比较基础．