Question

【題目】如圖,小球(可視為質點)質量m=2kg,不可伸長的細懸線長L=1m,現將小球拉至水平位置(懸線呈拉直狀態且在豎直紙面內)由靜止釋放, 不計空氣阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6) 求:

（1）小球到達最低位置時時間t=0.5s, 該過程中重力的平均功率多大？

（2）小球第一次到達圖中虛線位置（θ=53°）重力的瞬時功率多大？

（3）小球第一次到最低點過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) 小球從開始到第一次到達圖中虛線位置由動能定理得：，解得：，所以重力的瞬時功率為：；

(3)設細線與豎直方向成時，重力功率最大，

由動能定理得：

功率為：

所以重力的最大功率為：。