某人将一个质量为m=1kg的小球,以初速度V0=2m/s沿斜上方抛出,小球做曲线运动,落到地面.抛出时小球距离地面的高度为 H=0.6m,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2,则:
(1)人对小球做了多少功?
(2)重力做了多少功?重力势能增加还是减少了?增加或减少了多少?
(3)小球刚接触到地面时,其速度大小是多少?
解题思路:(1)抛出过程中,人对小球做的功等于小球动能的增加量,根据动能定理列式求解人对小球做的功;
(2)重力做功与路径无关,根据WG=mgh求解重力的功;重力做功等于重力势能的减小量;
(3)对抛体运动过程运用动能定理列式求解末速度.
(1)人对小球做的功等于小球动能的增加量,由动能定理得:
W人=
1
2mV02=
1
2×1×22=2J
(2)重力对物体做的功为:
WG=mgH=1×10×0.6=6J
重力对物体做正功,物体的重力势能减少,重力势能减少了△EP=6J
(3)小球在运动过程中只有重力做功,机械能守恒,取地面处重力势能为零.由机械能守恒定律得:[1/2mυ2=mgH+
1
2m
υ20]
解得:υ=
v20+2gH=
4+2×10×0.6=4m/s
答:(1)人对小球做了2J的功;
(2)重力做了6J的功,重力势能减少了,减少了6J;
(3)小球刚接触到地面时,其速度大小是4m/s.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;机械能守恒定律.
考点点评: 本题关键是对抛出过程和抛体运动过程分别运动动能定理列式求解;同时明确重力做的功等于重力势能的减小量.
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