Question

【題目】如圖,小球(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量m=2kg,不可伸長(zhǎng)的細(xì)懸線(xiàn)長(zhǎng)L=1m,現(xiàn)將小球拉至水平位置(懸線(xiàn)呈拉直狀態(tài)且在豎直紙面內(nèi))由靜止釋放, 不計(jì)空氣阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6) 求:

（1）小球到達(dá)最低位置時(shí)時(shí)間t=0.5s, 該過(guò)程中重力的平均功率多大？

（2）小球第一次到達(dá)圖中虛線(xiàn)位置（θ=53°）重力的瞬時(shí)功率多大？

（3）小球第一次到最低點(diǎn)過(guò)程中重力的最大功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）40W；（2）32W；（3）

【解析】

(1)重力做功為：，所以重力做功的功率為：；

(2) 小球從開(kāi)始到第一次到達(dá)圖中虛線(xiàn)位置由動(dòng)能定理得：，解得：，所以重力的瞬時(shí)功率為：；

(3)設(shè)細(xì)線(xiàn)與豎直方向成時(shí)，重力功率最大，

由動(dòng)能定理得：

功率為：

所以重力的最大功率為：。