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质量为5kg的铜球,从离地面15m高处由静止自由下落1s,重力做功为 J,其重力势能变为 J.(取地面为参考平面)试题及答案-填空题-云返教育
试题详情
质量为5kg的铜球,从离地面15m高处由静止自由下落1s,重力做功为
J,其重力势能变为
J.(取地面为参考平面)
试题解答
250J:500J
解答本题,首先要选取参考平面,以地面为参考平面,可以求出铜球起始状态的势能,由运动学公式可求出1s内自由下落的高度,此时可求出自由下落1s时的势能,再由重力做功和重力势能的关系可求出重力做的功.
此题还可以先求出自由下落1s???的速度,求出此时的动能,用动能定理求出自由下落1s的过程中,重力做的功.再分别求出始末两状态的动能和初始状态的势能,由机械能守恒可求出末状态的势能.
解法一:
选取地面为参考平面,铜球在距离地面15m高处时的重力势能为:
E
p1
=mgh
1
…①
铜球由静止自由下落1s,下落的高度为:
…②
铜球由静止自由下落1s时的重力势能为:
E
p2
=mg(h
1
-h
2
)…③
②③联立得:E
p2
=500J…④
由重力做功与重力势能的关系得:W
G
=E
p1
-E
p2
…⑤
①④⑤联立得:W
G
=250J
解法二:
铜球下落1s末的速度为:
v=gt=10m/s
铜球下落1s末的动能为:
=250J
由动能定理得:
W
G
=△E
k
=E
k2
-0=250J
铜球初始状态的势能为:
E
p1
=mgh
由机械能守恒得:
E
p2
=E
p1
-E
k2
=500J
故答案为:250J,500J
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物理
重力势能的变化与重力做功的关系
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