Question

如圖所示，在地面上以速度v₀拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面，且不計(jì)空氣阻力，則（　�。�

• A．物體到海平面時(shí)的勢能為mgh
• B．重力對物體做的功為mgh
• C．物體到海平面時(shí)的動(dòng)能為

  1

  2

  mv₀²+mgh
• D．物體到海平面時(shí)的機(jī)械能為

  1

  2

  mv₀²+mgh

Answer 1

分析：整個(gè)過程不計(jì)空氣阻力，只有重力對物體做功，機(jī)械能守恒，應(yīng)用機(jī)械能守恒和功能關(guān)系可判斷各選項(xiàng)的對錯(cuò)．

解答：解：A、以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時(shí)的重力勢能為-mgh，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
B、重力做功與路徑無關(guān)，至于始末位置的高度差有關(guān)，拋出點(diǎn)與海平面的高度差為h，并且重力做正功，所以整個(gè)過程重力對物體做功為mgh，選項(xiàng)B正確．
C、由動(dòng)能定理w=E_k2-E_k1，有E_k2=E_k1+w=

1

2

m

v

2 0

+mgh，選項(xiàng)C正確．
D、整個(gè)過程機(jī)械能守恒，即初末狀態(tài)的機(jī)械能相等，以地面為零勢能面，拋出時(shí)的機(jī)械能為

1

2

m

v

2 0

，所以物體在海平面時(shí)的機(jī)械能也為

1

2

m

v

2 0

，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評：此題應(yīng)用了動(dòng)能定理解決重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系，動(dòng)能定理揭示了外力對物體所做總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動(dòng)能增加，力做負(fù)功，動(dòng)能減少．動(dòng)能定理解決的問題不受運(yùn)動(dòng)形式和受力情況的限制．還有就是重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)．