Question

4．质量为5kg的物体从距地面20m高处自由下落，（不计空气阻力，g=10m/s²）．求：
（1）物体落地时的速度？
（2）这一过程重力做了多少功？是正功还是负功？重力势能改变了多少？是增加还是减少？

Answer 1

分析 （1）物体做自由落体运动，根据自由落体运动计算物体落地时的速度；
（2）重力做正功时，重力势能减小，根据重力做功的情况判断重力势能的变化．

解答 解：（1）物体做自由落体运动，根据v²=2gh可得物体落地时的速度为：
v=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×20}$=20m/s，
（2）物体下降20m，重力做正功，做功的大小为：
W=mgh=5×10×20J=1000J，
重力势能减少，重力势能减少了1000J．
答：（1）物体落地时的速度为20m/s；
（2）这一过程重力做了1000J的功，是正功；重力势能改变了1000J，重力势能减少了．

点评 该题考查几种不同的力做功与能量的转化关系，要明确：1．合外力做的功等于物体动能的增加；2．重力做的功等于物体重力势能的变化．