Question

6．质量m=2kg的物体从在足够高的空中自由下落（不计空气阻力），取g=10m/s²，求：
（1）刚开始下落20m过程中重力的平均功率；
（2）第2s末重力的瞬时功率．

Answer 1

分析 （1）根据下降的高度求出重力做功的大小，结合下降的高度求出运动的时间，从而根据平均功率的公式求出重力做功的平均功率．
（2）根据速度时间公式求出2s末的速度，结合瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．

解答 解：（1）根据自由落体运动规律有：h=$\frac{1}{2}$gt²，
得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×20}{10}}s$=2s        
下落20m重力做功为：W=mgh=20×20J=400J              
平均功率为：P=$\frac{W}{t}=\frac{400}{2}W=200W$．
（2）根据自由落体运动规律：v=gt，
得：v=10×2m/s=20m/s         
下落2s重力的瞬时功率为：P=mgv=20×20W=400W．
答：（1）刚开始下落20m过程中重力的平均功率为200W；
（2）第2s末重力的瞬时功率为400W．

点评 本题考查了功率和运动学公式的基本运用，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，基础题．