Question

1．如图，在地面上以速度υ₀抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考面，且不计空气阻力，则（　　）

• A． 物体在海平面的重力势能为mgh
• B． 重力对物体做的功为-mgh
• C． 物体在海平面上的动能为$\frac{1}{2}$mv₀²+mgh
• D． 物体在海平面上的机械能为$\frac{1}{2}$mv₀²+mgh

Answer 1

分析 首先对物体受力分析和做功分析，整个过程不计空气阻力，只有重力对物体做功，机械能守恒，应用机械能守恒和功能关系可判断各选项的对错．

解答 解：A、以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故A错误．
B、重力做功与路径无关，与始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故B错误．
C、由动能定理得 mgh=E_k2-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，则得物体在海平面上的动能为 E_k2=$\frac{1}{2}$mv₀²+mgh，故C正确．
D、根据机械能守恒知物体在海平面上的机械能等于抛出时的机械能为 E=$\frac{1}{2}$mv₀²，故D错误．
故选：C．

点评 此题应用了动能定理解决重力势能的变化与重力做功的关系，还有就是重力势能的变化与零势能面的选取无关．