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问题: 高1物理2

在20m高处以大小相等的初速度V0=20m/S使3个质量为0.1kg的小球分别竖直下落平抛和竖直上抛以抛出到落地的全过程求
重力对每个求做的功和平均功率

解答:

1.竖直下落:
V^2=V0^2+2gh=20^2+2×10×20=800
V=V0+gt, ===> t=2[(√2)-1]≈0.83s
W=m(V^2-V0^2)/2=0.1(800-400)/2=20J
P=W/t=20/0.83≈24.1w

2.平抛:
V^2=2gh=2×10×20=400
t=V/g=20/10=2s
W=m(V^2-0)/2=0.1×400/2=20J
P=W/t=20/2=10w

3.竖直上抛:
上抛高度H=V0^2/2g=400/20=20m
V^2=2g(h+H)=2×10(20+20)=800
t1=V0/g=20/10=2s, t2=V/g=20√2/10=2√2, t=t1+t2=2[(√2)+1]≈4.83s
W=m(V^2-V0^2)/20.1(800-400)/2=20J
P=W/t=20/4.83=4.14w

可见,重力做功是一样的,但平均功率不相等。