Question

质量m=5kg物体，从h=2m高处以v₀=2m/s的水平初速度抛出，如图所示．设运动过程不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²．求：
（1）物体做平抛运动的过程中重力做的功W．
（2）物体抛出时的初动能E_k1．
（3）物体触地之前瞬间的动能E_k2．

Answer 1

分析：（1）重力做功与路径无关，仅与初末位置的高度差有关，根据W=mgh求出重力做的功．
（2）根据EK=

1

2

mv02求出物体抛出的初动能．
（3）根据动能定理求出物体触地之前瞬间的动能．

解答：解：（1）W=mgh=5×10×2J=100J．
故物体做平抛运动的过程中重力做的功W为100J．
（2）Ek1=

1

2

m

v

2 0

=

1

2

×5×22J=10J
故物体抛出时的初动能E_k1为10J．
（3）根据动能定理得，mgh=E_K2-E_K1
解得E_K2=E_K1+mgh=110J
故物体触地之前瞬间的动能E_k2为110J．

点评：本题主要考查重力做功的特点和动能的表达式，以及动能定理的基本运用．本题的第（2）问也可以用平抛运动的规律进行求解，但是没有动能定理解决方便．