Question

20．一質量為0.6kg的物體以20m/s的初速度豎直上拋，當物體上升到某一位置時，其動能減少了18J，機械能減少了3J．整個運動過程中物體所受阻力大小不變，以拋出點為重力勢能零點，重力加速度取g=10m/s²，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 物體在最高點的重力勢能為100J
• B． 物體在最高點的重力勢能為20J
• C． 物體返回拋出點時的動能為40 J
• D． 物體返回拋出點時的動能為80 J

Answer 1

分析 物體從開始到經過高處某一位置時，受重力和空氣阻力，重力和空氣阻力做功，總功等于動能增加量，機械能減小量等于克服空氣阻力做的功，根據功能關系列式求出物體在最高點的重力勢能．由功能關系求出物體返回拋出點時的動能．

解答 解：AB、物體的初速度為v₀=20m/s，初動能為 E_k0=$\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{1}{2}$×0.6×20²=120J
當物體經過某一點時，動能減少了18J，機械能減少了3J，所以當物體到達最高點時動能減少了120J，機械能減少了20J，根據機械能等于動能與勢能之和，可知，物體在最高點時重力勢能增加了100J，所以物體在最高點的重力勢能為100J，故A正確，B錯誤．
CD、上升過程物體的機械能減少了20J，則克服空氣阻力做功為20J，下落過程克服空氣阻力做功也為20J，所以整個過程克服空氣阻力做功為40J，機械能減少了40J，因此物體返回拋出點時的動能為120J-40J=80J，故C錯誤，D正確．
故選：AD

點評 對于功能關系，要理解并掌握各種表現形式：合力的功（總功）等于動能增加量；重力做功等于重力勢能的減小量；除重力外其余力做的功等于機械能的增加量．