如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地面为零势能面而且不计...
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问题详情:
如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地面为零势能面而且不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
①物体落到海平面时的势能为mgh
②重力对物体做的功为mgh
③物体在海平面上的动能为mv+mgh
④物体在海平面上的机械能为mv.
A. | ①②③ | B. | ②③④ | C. | ①③④ | D. | ①②④ |
【回答】
考点:
机械能守恒定律;功的计算;重力势能.版权所有
专题:
机械能守恒定律应用专题.
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:①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①错误.
②重力做功与路径无关,只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②正确.
③由动能定理得:mgh=Ek2﹣mv02,物体在海平面上的动能为:Ek2=mv02+mgh,故③正确.
④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mv02,所以物体在海平面时的机械能也为mv02,故④正确.
故选:B.
点评:
此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒,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.
知识点:机械能守恒定律
题型:选择题