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題目:
【例題】(高三物理模擬題)在某次實驗中,一個質量為$m$的物體從高為$h$處自由下落,經過時間$t$到達地面,求:
(1)物體下落過程中重力所做的功;
(2)物體下落過程中重力的平均功率;
(3)物體落地時的瞬時功率。
答案:
(1)物體下落過程中重力所做的功為:$W = mgh$。
(2)物體下落過程中重力的平均功率為:$P = \frac{W}{t} = mgh/t$。
(3)物體落地時的瞬時功率為:$P_{瞬} = mgv_{y}$,其中$v_{y}$為豎直方向的分速度,由自由落體運動規律可得:$v_{y} = gt$,故$P_{瞬} = mg^{2}t$。
解析:
本題考查了重力做功和功率的計算,難度適中。
【注意】在求解瞬時功率時,一定要注意速度的方向,本題中速度的方向豎直向下。
【總結】本題是一道典型的重力做功和功率的綜合題目,需要靈活運用自由落體運動規律和功率公式進行求解。