Question

17．将静止的石块水平抛出，石块质量是2.0kg，抛出时速度大小为10m/s，抛出点离地面的高度为10m，不计空气阻力，取g=10m/s²，试回答：
（1）石块从抛出到落地前的过程，机械能是否守恒？
（2）抛出过程对石块做功是多少J？
（3）石块落地时的动能多大？

Answer 1

分析 （1）根据机械能守恒的条件可分析机械能是否守恒；
（2）根据动能定理可求得人对石块所做的功；
（3）对抛出到落地过程由机械能守恒定律可求得石块的动能．

解答 解：（1）由于不计空气阻力，小球在空中只受重力，故只有重力做功，机械能守恒；
（2）对抛出过程由动能定理可得：
W=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×2×10²=100J；
（3）对石块在空中运动过程由机械能守恒定律可得：
mgh=E_K-$\frac{1}{2}$mv²；
解得：E_k=mgh+$\frac{1}{2}$mv²=20×10+100=300J；
答：（1）从抛出到落地过程机械能守恒；
（2）抛出过程对石块做功100J；
（3）落地时的动能为300J．

点评 本题考查动能定理和机械能守恒定律的应用，要注意明确石块经历了两个过程，一个是人做功过程，另一个是在空中下落过程；要明确所适用的物理规律．