机械能守恒定律在自由落体运动中的应用——问题与解答

1. 一个质量为 1 公斤的物体从 80 米高处静止自由落体。 重力加速度 is 10米/秒²。 是什么 动能 当身体撞击地面时。

已知：

质量 （米）= 1 千克

高度 （h）= 80 米

重力加速度 (g) = 10 米/秒²

通缉： 物体撞击地面时的动能

解决方案：

初始 机械能 （我_o）= 重力势能 （EP）

ME_o = P.E = mgh = (1)(10)(80) = 800 焦耳

最终机械能 (ME_t）= 动能 (KE)

原理 机械能守恒 :

ME_o = 米E_t

PE =KE

800=KE

最终动能为 800焦耳。

2. 一个4公斤重的物体 自由落体 从静止状态，从10米高处下落。重力加速度为 10毫秒 ^{- 2}物体在离地面5米处的动能和速度分别是多少？

已知：

高度变化 （小时）= 10 – 5 = 5 米s

质量 (m) = 4 kg

重力加速度 (g) = 10 米/秒²

通缉： 距离地面5米处的动能和 距地面5米处的速度

解决方案：

（一个） 地面以上5米处的动能

初始机械能 (ME_o）= 重力势能 (PE)

ME_o = P.E = mgh = (4)(10)(5) = 200 焦耳

最终机械能 （EM）_t）= 动能 （EK）

ME_t =KE

机械能守恒原理指出，初始机械能等于最终机械能。

ME_o = 米E_t

200=KE

距离地面5米处的动能为 200焦耳。

（二） 速度 5米高于地面

初始机械能 (ME_o）= 最终机械能 (ME_t)

PE =KE

200 = ½ mv²

2(200) / 4 = v²

100 = v²

v = √100

v = 10 女士

物体在离地面 5 米处的速度为 10 米/秒。

3. 芒果 一个物体从2米高处静止自由下落。重力加速度为 10毫秒 ^{- 2}求芒果落地时的速度。

已知：

高度 （h）= 2 米s

重力加速度 (g) = 10 米/秒²

招聘： 芒果落地时的速度。

解决方案：

初始机械能 (ME_o）= 重力势能 (PE)

ME = P.E = mgh = m (10)(2) = 20 米

最终机械能 (ME_t）= 动能 (KE)

ME_t =KE = ½ mv²

机械能守恒原理指出，初始机械能等于最终机械能。

ME_o = 米E_t

20 米 = ½ mv²

20 = ½ v²

2(20) = v²

40 = v²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/s

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