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例題:一質(zhì)量為$m$的小球,從離地面高為$H$處以初速度$v_{0}$開始下落,當(dāng)它落到地面時(shí)速度大小為$v$,在這個(gè)過程中重力對(duì)小球做的功是多少?重力對(duì)小球做功的平均功率是多少?
解析:
1. 重力對(duì)小球做的功:$W = mgh = m \times 0.05 \times 10 \times H = 5H$;
2. 小球落到地面時(shí)的速度大小為$v$,則小球落到地面時(shí)的瞬時(shí)功率:$P = mgv = 0.05 \times 10 \times (v_{0}^{2} + v^{2})^{1/2}$;
3. 小球從開始下落到落到地面所用時(shí)間為:$t = \frac{v_{0}}{g}$,重力對(duì)小球做功的平均功率:$P^{\prime} = \frac{W}{t} = \frac{5H}{\frac{v_{0}}{g}} = 5gv_{0}$。
答案:重力對(duì)小球做的功是$5H$;重力對(duì)小球做功的平均功率是$5gv_{0}$。
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