Question

3．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．若以海平面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 物体到海平面时的重力势能为mgh
• B． 重力对物体做的功为-mgh
• C． 物体在海平面上的动能为$\frac{1}{2}$mv₀²+mgh
• D． 物体在海平面上的机械能为$\frac{1}{2}$mv₀²

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：A、以海平面为零势能平面，则物体到海平面时的重力势能为零，故A错误．
B、重力对物体做功W=mgh，故B错误．
C、根据机械能守恒有：$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}+mgh=0+{E}_{k}$，可知物体在海平面时的动能为$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}+mgh$，故C正确．
D、物体在运动的过程中机械能守恒，则物体在海平面上的机械能E=$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}+mgh$，故D错误．
故选：C．

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．