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10 m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出,不计空气阻力,取g=10 m/s2

.求:

(1)物体上升的最大高度是多少?

(2)上升过程中在何处重力势能和动能相等?

(3)下降过程中在何处重力势能和动能相等?

解析:以在地面为零势能参考平面,因物体在竖直上抛整个运动过程中只受重力作用,机械能守恒,故应用机械能守恒定律解题.

(1)研究物体竖直向上运动的全过程.在地面上时机械能为E1=mv02(v0=10 m/s),在最高点时机械能为E2=mgH(H为离地的最大高度),由机械能守恒定律E2=E1有mgH=mv02

则物体上升的最大高度为

H= m=5 m.②

(2)设物体上升至离地高度为h1处时,其重力势能与其动能相等,即mgh1=mv12

由机械守恒定律得:mgh1+mv12=mv02

两式联立解得所求高度为

h1= m=2.5 m.⑤

(3)设物体由最大高度H处下降至离地高度为h2处时,其重力势能和动能相等,即

mgh2=mv22

由机械能守恒定律得

mgh+mv22=mgH⑦

②⑥⑦式联立解得所求高度为h2= m=2.5 m.

练习册系列答案
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C.26 m                             D.30 m

 

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