Question

19．如圖，在地面上以速度v₀拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落在比地面低h的海平面上，若以地面為零勢能參考面，且不計空氣阻力，則（　　）

• A． 重力對物體做的功為mgh
• B． 物體在海平面的重力勢能為mgh
• C． 物體在海平面上的動能為 $\frac{1}{2}$mv₀²+mgh
• D． 物體在海平面上的機械能為 $\frac{1}{2}$mv₀²+mgh

Answer 1

分析 解答此題，首先要明確是要選擇不正確的選項．整個過程不計空氣阻力，只有重力對物體做功，機械能守恒，應用機械能守恒和功能關(guān)系可判斷各選項的對錯．

解答 解：
A、重力做功與路徑無關(guān)，至于始末位置的高度差有關(guān)，拋出點與海平面的高度差為h，并且重力做正功，所以整個過程重力對物體做功為mgh，故A正確．
B、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的重力勢能為-mgh，故B錯誤．
C、由動能定理w=E_k2-E_k1，有E_k2=E_k1+w=$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}+mgh$，故C正確．
D、整個過程機械能守恒，即初末狀態(tài)的機械能相等，以地面為零勢能面，拋出時的機械能為$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$，所以物體在海平面時的機械能也為$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$，故D錯誤．
故選：AC

點評 此題應用了動能定理解決重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系，動能定理揭示了外力對物體所做總功與物體動能變化之間的關(guān)系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動能增加，力做負功，動能減少．動能定理解決的問題不受運動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)．