Question

如圖所示，在地面上以速度V₀拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢(shì)能面而且不計(jì)空氣阻力，則
①重力對(duì)物體做的功為mgh
②物體到海平面時(shí)的勢(shì)能為mgh
③物體在海平面上的動(dòng)能為mv₀²/2+mgh
④物體在海平面上的機(jī)械能為mv₀²/2
其中正確的是（　　）

A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．①②④

Answer 1

分析：整個(gè)過程不計(jì)空氣阻力，只有重力對(duì)物體做功，機(jī)械能守恒，應(yīng)用機(jī)械能守恒和功能關(guān)系可判斷各選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò)．

解答：解：①重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置的高度差有關(guān)，拋出點(diǎn)與海平面的高度差為h，并且重力做正功，所以整個(gè)過程重力對(duì)物體做功為mgh，故①正確．
②以地面為零勢(shì)能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時(shí)的重力勢(shì)能為-mgh，故②錯(cuò)誤．
③由動(dòng)能定理W=E_k2-E_k1，有E_k2=E_k1+W=

1

2

m

v

2 0

+mgh，故③正確．
④整個(gè)過程機(jī)械能守恒，即初末狀態(tài)的機(jī)械能相等，以地面為零勢(shì)能面，拋出時(shí)的機(jī)械能為

1

2

m

v

2 0

，所以物體在海平面時(shí)的機(jī)械能也為

1

2

m

v

2 0

，故④正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：此題考查重力勢(shì)能、重力做功、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒，動(dòng)能定理揭示了外力對(duì)物體所做總功與物體動(dòng)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(dòng)能增加，力做負(fù)功，動(dòng)能減少．動(dòng)能定理解決的問題不受運(yùn)動(dòng)形式和受力情況的限制．還有就是重力勢(shì)能的變化與零勢(shì)能面的選取無關(guān)．