Question

13．如图，在地面上以速度v₀抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考面，且不计空气阻力，则（　　）

• A． 重力对物体做的功为mgh
• B． 物体在海平面的重力势能为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-mgh

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、重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，物体下落的高度为h，则重力对物体做功为mgh，故A正确．
B、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B错误．
C、由动能定理W=E_k2-E_k1，则物体在海平面上的动能 E_k2=E_k1+W=$\frac{1}{2}$mv₀²+mgh，故C错误．
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$\frac{1}{2}$mv₀²，所以物体在海平面时的机械能也为$\frac{1}{2}$mv₀²，故D错误．
故选：A

点评 此题分析时要明确：动能定理反映了总功与重力做功的关系，知道重力势能的变化与零势能面的选取无关，而重力势能与零势能面有关，物体在零势能面下方时重力势能为负值．