在离水平地面45m的高处以10m/s的初速度沿水平方向抛出一个质量为0.5kg的小球,不计空气阻力,求:(1)在第1s内、第2s内、第3s内重力势能的改变量之比ΔEp1∶ΔEp2∶ΔEp3是多少?(2

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 重力势能/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在离水平地面45 m的高处以10 m/s的初速度沿水平方向抛出一个质量为0.5 kg的小球,不计空气阻力,求:
(1)在第1 s内、第2 s内、第3 s内重力势能的改变量之比ΔEp1∶ΔEp2∶ΔEp3是多少?
(2)在第1 s内、第2 s内、第3 s内的动能变化量之比ΔEk1∶ΔEk2∶ΔEk3是多少?
(3)设物体在地面上的重力势能为零,在什么高度处重力势能和动能相等?(取g="10" m/s2

◎ 答案

(1)1∶3∶5.
(2)1∶3∶5.
(3)

◎ 解析

(1)因为做平抛运动的物体沿竖直方向做自由落体运动,在第1 s内、第2 s内、第3 s内下降高度之比h1h2h3=1∶3∶5,所以在第1 s内、第2 s内、第3 s内重力所做正功之比为W1W2W3=mgh1mgh2mgh3=1∶3∶5,由重力做功与重力势能变化的关系可知,在第1 s内、第2 s内、第3 s内重力势能的减少量之比ΔEp1∶ΔEp2∶ΔEp3=W1W2W3=1∶3∶5.
(2)由动能定理知,在第1 s内、第2 s内、第3 s内动能的增加量之比等于相应时间内合力做功之比,即ΔEk1∶ΔEk2∶ΔEk3=W1W2W3=1∶3∶5.
(3)设在离地高度h处重力势能与动能相等,mgh=Ek,对物体自抛出至到达该处应用动能定理有:

二式联立得.

◎ 知识点

    专家分析,试题“在离水平地面45m的高处以10m/s的初速度沿水平方向抛出一个质量为0.5kg的小球,不计空气阻力,求:(1)在第1s内、第2s内、第3s内重力势能的改变量之比ΔEp1∶ΔEp2∶ΔEp3是多少?(2…”主要考查了你对  【重力势能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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