Question

【题目】上体育课时，小强在练习投掷铅球，他将铅球掷出手后，铅球在空中的运动轨迹如图所示。若铅球的质量是4kg，从最高点到接触水平地面的过程中，铅球下降的高度为3m。（不计空气阻力，g取10N/kg）

（1）铅球受到的重力是多少？

（2）铅球下降过程中，重力对铅球做的功是多少？

（3）若铅球离开手时具有的机械能为288J，已知物体动能的计算公式为Ek＝mv2，请计算铅球落地时的速度。

Answer 1

【答案】（1）40N；（2）120J；（3）12m/s。

【解析】

（1）铅球的质量是4kg，则铅球的重力：

G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N；

（2）从最高点到接触水平地面的过程中，铅球下降的高度为3m，则铅球重力对铅球做的功：

W＝Gh＝40N×3m＝120J；

（3）由于不计空气阻力，所以铅球的机械能是守恒的，

若铅球离开手时具有的机械能为288J，则铅球刚接触地面时的机械能也是288J，且此时只有动能，

根据Ek＝mv2可得：288J＝×4kg×v2，

解得v＝12m/s，即铅球刚接触地面时的速度为12m/s。