Question

13．某人用100N的力将一质量为50g的小球以10m/s的速度从某一高处竖下向下抛出，经1s小球刚好落地，不考虑空气阻力，选地面为零势能点，g=10m/s²．求：
（1）小球刚抛出时和小球着地时的重力势能各多大？
（2）这个过程小球重力做了多少功？

Answer 1

分析 （1）明确零势能面，根据自由落体规律求出开始时的高度，则可以求出开始下落时的重力势能；而地面上物体的重力势能为零；
（2）根据重力做功的公式即可求向重力所做的功．

解答 解：（1）小球下落的高度为：
h=v₀t+$\frac{1}{2}$gt²=10×1+$\frac{1}{2}$×10×1=15m
小球的重力势能为：
E_P1=mgh=0.5×15=7.5J
地面为零势能面，故小球落地时的重力势能为：
E_P2=0
（2）重力做功为：
W=mgh=0.5×15=7.5J．
答：（1）小球刚抛出时的势能各7.5J，落地时势能为零；
（2）重力做功为7.5J．

点评 本题考查重力做功以及重力势能，要注意明确重力势能的大小取决于零势能面的选择，而在零势能面上的所有物体其重力势能均为零．