Question

某人用100N的力將一質(zhì)量為50g的小球以10m/s的速度從某一高處豎下向下拋出，經(jīng)1s小球剛好落地，不考慮空氣阻力，選地面為零勢(shì)能點(diǎn)，g=10m/s²．
求：（1）小球剛拋出時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各多大？
（2）小球著地時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)EK=

1

2

mv02，E_p=mgh分別求出小球剛拋出時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能．
（2）小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，落地時(shí)重力勢(shì)能為零，根據(jù)機(jī)械能守恒求出小球落地時(shí)的動(dòng)能．

解答：解：（1）小球下落的高度：h=v0t+

1

2

gt2=10×1+

1

2

×10×1=15m
小球的重力勢(shì)能：E_P1=mgh=0.5×15=7.5J
  E_K1=

1

2

mv02=

1

2

×0.05×100=2.5J．
（2）小球落地時(shí)的重力勢(shì)能E_P2=0
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：E_P1+E_K1=E_P2+E_K2
代入數(shù)據(jù)解得：E_K2=10J
答：（1）小球剛拋出時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各為2.5J，7.5J．
（2）小球著地時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能分別為10J，0J．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)能和重力勢(shì)能的表達(dá)式，以及掌握機(jī)械能守恒定律的基本運(yùn)用．