Question

5．质量为2kg的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在3秒内重力所做的功为多少？重力对物体做功的平均功率是多少？在2秒末重力的瞬时功率是多少？

Answer 1

分析 根据自由落体规律可求得物体在3s内下落的位移；根据P=$\frac{W}{t}$求解3s内重力对物体做功的平均功率；根据P=Fv求解2s末重力对物体做功的瞬时功率，

解答 解：3s内下落的位移：h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×10×9$=45m
则3s内的功W=mgh=20×45=900J；
3s内重力对物体做功的平均功率：$\overline{P}$=$\frac{W}{t}$=$\frac{900}{3}$=300W
2s末的速度为：v=gt=10×2=20m/s
2s末重力对物体做功的瞬时功率：P=Gv=20×20=400W
答：3秒内重力所做的功为900J； 重力对物体做功的平均功率是300W；在2秒末重力的瞬时功率是400W．

点评 解决本题的关键掌握瞬时功率的求法，以及知道平均速率和瞬时功率的区别．