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将质量为0.2kg的一物体由地面竖直向上抛出,空气阻力不计,上升到最高点后又下落到离地高30m时速度大小变为25m/s,以地面为零势能面,求:(1)此时物体的机械能,(2)物体抛出

网友投稿  2022-09-09 00:00:00  零零社区

◎ 题目

将质量为0.2kg的一物体由地面竖直向上抛出,空气阻力不计,上升到最高点后又下落到离地高30m时速度大小变为25m/s,以地面为零势能面,求:
(1)此时物体的机械能,
(2)物体抛出时速度的大小,
(3)物体能上升的最大高度,
(4)以向上为正方向,画出物体从抛出到此时的位移的图示.

◎ 答案

(1)物体的动能为:Ek1=
1
2
mv2=
1
2
×0.2×252J
=62.5J;
物体的重力势能为:Ep1=mgh=0.2×10×30J=60J;
故机械能为:E=Ek1+EP1=122.5J;
(2)由于只有重力做功,运动过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律,有:
1
2
m
v20
=E

解得:v0=

2E
m
=

2×122.5
0.2
≈35m/s

(3)由于只有重力做功,运动过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律,有:
mgH=E
解得:H=
E
mg
=
122.5
0.2×10
m=61.25m;
(4)物体的位移:x=v0t-
1
2
gt2
=35t-5t2
作出x-t图象,如图所示:

答:(1)此时物体的机械能为122.5J;
(2)物体抛出时速度的大小为35m/s;
(3)物体能上升的最大高度为61.25m;
(4)如图所示.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“将质量为0.2kg的一物体由地面竖直向上抛出,空气阻力不计,上升到最高点后又下落到离地高30m时速度大小变为25m/s,以地面为零势能面,求:(1)此时物体的机械能,(2)物体抛出…”主要考查了你对  【竖直上抛运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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