Question

2．一个质量为2Kg的物体从高处由静止开始下落，不计空气阻力，试求：
（1）前3秒的平均功率；
（2）3秒末的重力的瞬时功率．

Answer 1

分析 （1）根据位移时间公式求出下降的高度，结合平均功率的公式求出重力在前3s内的平均功率；
（2）根据速度时间公式求出3s末的速度，结合瞬时功率公式求出重力在3s末的瞬时功率．

解答 解：（1）前3s内下降的高度h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×9m=45m$，
则前3s内的平均功率$\overline{P}=\frac{mgh}{t}=\frac{20×45}{3}W=300W$．
（2）3s末的瞬时速度v=gt=10×3m/s=30m/s，
则重力的瞬时功率P=mgv=20×30W=600W．
答：（1）前3s内重力的平均功率为300W；
（2）3s末重力的瞬时功率为600W．

点评 本题考查了功率与自由落体运动的综合运用，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法．