Question

在离地面高h=10m处，一质量m=1kg的物体以v₀=4m/s的速度水平抛出，不计空气阻力．选地面为零重力势能面，当物体落到离地面高度为5m处时，物体的机械能和动能分别是（　　） （g=10m/s²）

A．100J，58J

B．108J，50J

C．108J，58J

D．100J，50J

Answer 1

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：D、整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为

1

2

mv₀²+mgh=

1

2

×1×42J+1×10×10J=108J，
所以当物体落到离地面高度为5m处时，物体的机械能也为108J，
由动能定理W=E_k2-E_k1，有E_k2=E_k1+W=

1

2

mv₀²+mgh′=

1

2

×1×42J+1×10×5J=58J，故C正确，ABD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，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．还有就是重力势能的变化与零势能面的选取无关．