Question

5．如图所示，一质量m=250g小球以初速度v₀=3m/s，从斜面底端正上方某处水平抛出，垂直打在倾角为37°的斜面上，则小球从抛出到打在斜面过程中重力的功率是多少？

Answer 1

分析 抓住小球垂直打在斜面上，结合速度关系求出运动的时间，从而根据位移时间公式求出下降的高度，结合平均功率公式求出重力做功的平均功率．

解答 解：小球做平抛运动，当垂直打在斜面上时，由速度关系有：$tan37°=\frac{v_0}{gt}$，
代入数据解得运动时间为：t=0.4s
故下落高度为：$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.16m=0.8m$，
在此过程中，重力做功为：W=mgh=0.25×10×0.8=2J，
故重力的平均功率为：$P=\frac{W}{t}=\frac{2}{0.4}W=5W$．
答：小球从抛出到打在斜面过程中重力的功率为5W．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过速度关系求出运动的时间是突破口．