Question

11．在距地面30m高处，以10m/s的速度抛出一质量为1kg的物体（g取10m/s²），求：
（1）自抛出到落地，重力对物体做功为多少？
（2）落地时物体的速度大小是多少？
（3）物体落地时的动能是多少？

Answer 1

分析 （1）重力做功与路径无关，仅由首末位置的高度差有关，根据W_G=mgh求出重力对物体做功．
（2）根据动能定理求出物体落地时的动能和速度

解答 解：（1）重力做功为W_G=mgh=10×30J=300J
故重力对物体做功为300J．
（2）根据动能定理得，${W}_{G}=\frac{1}{2}{mv}_{2}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}$
解得${v}_{2}=10\sqrt{7}m/s$
（3）落地动能为${E}_{k}=\frac{1}{2}{mv}_{2}^{2}=350J$
答：（1）自抛出到落地，重力对物体做功为300J
（2）落地时物体的速度大小是10$\sqrt{7}$m/s
（3）物体落地时的动能是350J

点评 解决本题的关键知道重力做功的特点，以及会用动能定理解决问题，动能定理的优越性在于既适用于恒力做功，又适用于变力做功，既适用于直线运动，又适用于曲线运动．