Question

用一个弹簧玩具枪将子弹竖直弹射向上，发射前弹簧的弹性势能为18J，如果发射后其势能全部转化为动能，当子弹上升到6m时，其动能变为5J，则子弹在6m处的重力势能为多大？子弹最多可上升到多高？（整个过程子弹机械能守恒）

Answer 1

分析：知道发射前弹簧的弹性势能，而发射后其势能全部转化为动能、整个过程子弹机械能守恒，又知道子弹在6m处的动能，可求子弹在6m处的重力势能；
子弹在最高处的动能为0，求出子弹在最高处的重力势能；而子弹的重力势能与子弹的质量和高度有关，质量不变，子弹的重力势能与高度成正比，据此求子弹在最高处的高度．

解答：解：
由题知，整个过程子弹机械能守恒，
则子弹在6m处：
E_重力势能+E_动能=E_弹性势能=18J，
此处重力势能：
E_重力势能=18J-5J=13J，
子弹到达最高点动能为0，此时重力势能：
E_重力势能′=18J，
子弹的重力势能与高度成正比，
即：E_重力势能：E_重力势能′=h：h′，
13J：18J=6m：h′，
解得：
h′≈8.3m．
答：子弹在6m处的重力势能为13J；子弹最多可上升到8.3m．

点评：本题考查了重力势能的计算，关键是利用好机械能守恒、重力势能与高度的关系．