题目内容
如图所示,质量m为1kg的小球从A点由静止开始沿着光滑曲面轨道运动,已知A、B两点离水平面的高度h1、h2分别为0.60m和0.15m.求:(1)小球从A点运动到B点的过程中重力做多少功?
(2)小球经过B点时速度大小为多少?
(3)若小球以2m/s的速度从A点出发,恰能到达C点,则C点离水平面的高度h3为多少?
【答案】分析:(1)重力做功与物体初末位置的高度差有关,根据W=mg△h求解重力做功.
(2)小球从A运动到B的过程中,只有重力做功,根据动能定理求解小球经过B点时速度.
(3)由于只有重力做功,小球的机械能守恒,由此定律列式,求解高度h3.
解答:解:(1)小球从A点运动到B点的过程中重力做功 W=mg(h1-h2)=1×10×(0.69-0.15)=4.5J
(2)从A→B过程,由动能定理得
解得 vB=3m/s
或:
,
(3)从A→C过程,根据机械能守恒定律得
解得,h3=0.8m
答:
(1)小球从A点运动到B点的过程中重力做4.5J的功.
(2)小球经过B点时速度大小为3m/s.
(3)若小球以2m/s的速度从A点出发,恰能到达C点,C点离水平面的高度h3为0.8m.
点评:本题是动能定理、机械能守恒和重力做功公式W=mg△h的简单应用,基础题.
(2)小球从A运动到B的过程中,只有重力做功,根据动能定理求解小球经过B点时速度.
(3)由于只有重力做功,小球的机械能守恒,由此定律列式,求解高度h3.
解答:解:(1)小球从A点运动到B点的过程中重力做功 W=mg(h1-h2)=1×10×(0.69-0.15)=4.5J
(2)从A→B过程,由动能定理得
解得 vB=3m/s
或:
(3)从A→C过程,根据机械能守恒定律得
解得,h3=0.8m
答:
(1)小球从A点运动到B点的过程中重力做4.5J的功.
(2)小球经过B点时速度大小为3m/s.
(3)若小球以2m/s的速度从A点出发,恰能到达C点,C点离水平面的高度h3为0.8m.
点评:本题是动能定理、机械能守恒和重力做功公式W=mg△h的简单应用,基础题.
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