Question

3．在离地面80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g取10m/s²，取地面为参考平面，求：
（1）前2s重力做的功；
（2）2s末重力的瞬时功率；
（3）在第2s末小球的重力势能．

Answer 1

分析 （1）由位移公式求出小球的位移，然后由功的计算公式求出重力的功．
（2）由速度公式求出速度，然后由P=Fv求出功率．
（3）由重力势能计算公式求出重力势能．

解答 解：（1）2s内小球的位移：
h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×2²=20m，
重力做功：W=mgh=0.2×10×20=40J；
（2）2s末速度：v=gt=10×2=20m/s，
2s末重力的瞬时功率：P=mgv=0.2×10×20=40W；
（3）2s末小球的重力势能：E_P=mgH=0.2×10×（80-20）=120J；
答：（1）前2s重力做的功为40J；
（2）2s末重力的瞬时功率为40W；
（3）在第2s末小球的重力势能唯爱120J．

点评 小球做自由落体运动，应用匀变速直线运动规律、功的计算公式与功率公式P=Fv可以解题．