（2014•贵阳模拟）上体育课时，小强在练习投掷铅球，他将铅球掷出手后，铅球在空中的运动轨迹如图1所示．若铅球的质量是4kg，从最高点到接触水平地面的过程中，铅球下降的高度为3m．

Question

（2014•贵阳模拟）上体育课时，小强在练习投掷铅球，他将铅球掷出手后，铅球在空中的运动轨迹如图1所示．若铅球的质量是4kg，从最高点到接触水平地面的过程中，铅球下降的高度为3m．（不计空气阻力，g=10N/kg）

（1）铅球受到的重力是多少？
（2）铅球下降的过程中，重力对铅球做的功是多少？
（3）若铅球离开手时具有的机械能为288J，已知物动能的计公式为E_k=(1)/(2)mv²，请计算铅球刚接触地面时的速度．
（4）请在图2中画出铅球从离开手时，到它刚接触水平地面的这段时间内，铅球的动能E_k随时间t变化的大致图象．（不需要准确描点）

Answer 1

（1）铅球的质量是4kg，故其重力是：G=mg=4kg×10N/kg=40N；
（2）从最高点到接触水平地面的过程中，铅球下降的高度为3m，故铅球重力对铅球做的功是：W=Gh=40N×3m=120J；
（3）由于不计空气阻力，所以机械能是守恒的，故若铅球离开手时具有的机械能为288J，铅球刚接触地面时的机械能也是288J，且此时只有动能，故据E_k=(1)/(2)mv²，即288J=(1)/(2)×4kg×v²，故v=12m/s；
（4）小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点，速度最小，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大．
所以动能是先减小，后增大；如下图：

答：（1）铅球受到的重力是40N；（2）铅球下降的过程中，重力对铅球做的功120J；（3）铅球刚接触地面时的速度12m/s；（4）如上图．