Question

6．倫敦設(shè)計(jì)與創(chuàng)新組織Deciwatt設(shè)計(jì)了一種靠重力發(fā)電的重力燈，以替代部分欠發(fā)達(dá)地區(qū)仍在使用的煤油燈．如圖所示，將18kg的重物掛在繩端，重物距地面2m高；松手后，在0.5h時(shí)間內(nèi)勻速下落著地，重物下落時(shí)拉動(dòng)繩子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg，求：
（1）重物下落到地面的過(guò)程中，動(dòng)能不變，勢(shì)能減小．（選填“增大”“減小”或“不變”）
（2）重物下落到地面的過(guò)程中，重力做的總功；
（3）重物下落到地面的過(guò)程中，重力做功的功率．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能大小的影響因素：物體的質(zhì)量、物體的速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；
重力勢(shì)能大小的影響因素：物體的質(zhì)量、物體的高度，質(zhì)量越大，所處的位置越高，重力勢(shì)能越大；
（2）知道重物的質(zhì)量和下降的高度，根據(jù)W=Gh可求得重力做的總功；
（3）知道重物的質(zhì)量和下降的高度以及下落時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出重物下落過(guò)程中重力做功的功率；

解答 解：（1）重物勻速下落到地面的過(guò)程中，質(zhì)量不變、速度不變，動(dòng)能不變；質(zhì)量不變、高度減小，重力勢(shì)能減��；
（2）重力做的總功：W=Gh=mgh=18kg×10N/kg×2m=360J；
（3）重物下落過(guò)程中重力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{360J}{0.5×3600s}$=0.2W．
答：（1）不變；減��；
（2）重物下落到地面的過(guò)程中，重力做的總功為360J；
（3）重物下落到地面的過(guò)程中，重力做功的功率為0.2W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響動(dòng)能和勢(shì)能大小的因素、功和功率的計(jì)算，比較基礎(chǔ)．