某人用100N的力将一质量为50g的小球以10m/s的速度从某一高处竖下向下抛出,经1s小球刚好落地,不考虑空气阻力,选地面为零势能点,g=10m/s2.
求:(1)小球刚抛出时的动能和势能各多大?
(2)小球着地时的动能和势能各多大?
解题思路:(1)根据
E
K
=
1
2
m
v
0
2
,Ep=mgh分别求出小球刚抛出时的动能和势能.
(2)小球在运动的过程中只有重力做功,机械能守恒,落地时重力势能为零,根据机械能守恒求出小球落地时的动能.
(1)小球下落的高度:h=v0t+
1
2gt2=10×1+
1
2×10×1=15m
小球的重力势能:EP1=mgh=0.5×15=7.5J
EK1=
1
2mv02=
1
2×0.05×100=2.5J.
(2)小球落地时的重力势能EP2=0
根据机械能守恒定律得:EP1+EK1=EP2+EK2
代入数据解得:EK2=10J
答:(1)小球刚抛出时的动能和势能各为2.5J,7.5J.
(2)小球着地时的动能和势能分别为10J,0J.
点评:
本题考点: 机械能守恒定律.
考点点评: 解决本题的关键掌握动能和重力势能的表达式,以及掌握机械能守恒定律的基本运用.
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