Question

14．地面上有质量m=2.0×10³kg的物体，用起重机将它竖直向上匀加速提升到h=10m的高处，物体在这段上升过程中，起重机钢绳对它的拉力F=2.1×10⁴N．取g=10m/s²，将物体视为质点．
（1）求钢绳的拉力F所做的功W_F；
（2）选择地面为参考平面，求物体在h=10m处的重力势能E_P；
（3）此过程中重力势能改变了多少？

Answer 1

分析 （1）由功的计算公式解决；
（2）应用重力势能计算式解决．
（3）重力势能的增加可以用初末状态的势能的差求解．

解答 解：（1）钢绳的拉力F所做的功为：W_F=Fh=2.1×10⁵J  
（2）物体的重力势能为：E_P=mgh=2.0×10⁵J  
（3）在此过程中重力势能增加了为：$△{E}_{P}={W}_{P}-0=mgh=2.0×1{0}^{5}J$
答：（1）钢绳的拉力F所做的功W_F是2.1×10⁵J
（2）选择地面为参考平面，物体在h=10m处的重力势能是2.0×10⁵J；
（3）此过程中重力势能改变了2.0×10⁵J．

点评 本题考查功和重力势能的表达式，属公式的直接应用，较简单．