Question

如图所示，悬崖上有一质量m＝50 kg的石块，距离地面高度h＝20 m，由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面．若下落时不计空气阻力且石块质量不变，以地面为零势能面，求石块：（g取10 m/s²）

（1）未下落时在悬崖上的重力势能；

（2）落到地面时的速度大小；

（3）石块落到地面时的动能．

Answer

（1）J（2）（3）J

【解析】

(1)以地面为零势能面，未下落时在悬崖上的重力势能为：

=mgh=50×10×20 J=J

(2)下落过程中根据动能定理可得：

代入数据解得：

(3)由(2)可知石块落到地面时的动能：

答：（1）未下落时在悬崖上的重力势能为J；

（2）落到地面时的速度大小；

（3）石块落到地面时的动能J．