Question

9．质量为0.5kg的物体做自由落体运动，下落1s后，物体的动能为25J，重力势能减少25J，在此过程中，物体的机械能守恒．（填“守恒”或“不守恒”）（不考虑空气阻力，g取10m/s²）

Answer 1

分析 根据自由落体运动求下落1s后物体的速度，从而求得物体具有动能，根据自由落体求得物体1s内下落的高度从而求得物体重力势能，物体增加的动能和减小的势能相等说明物体机械能守恒．

解答 解：物体由静止自由下落1s时的速度v=gt=10×1m/s=10m/s，所以物体的动能为：
${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×1{0}^{2}J=25J$
根据自由落体运动规律知，物体在1s内下落的高度为：
$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×{1}^{1}m=5m$，
所以此过程中物体重力势能减小量为：
△E_P=mgh=0.5×10×5J=25J．
由以上分析知，此过程中物体动能的增加量等于物体重力势能的减小量，故物体的机械能守恒．
故答案为：25，25，守恒．

点评 由自由落体运动规律求得物体速度的增量得出物体动有的增量，根据自由落体求得下落高度判断物体重力势能减小量，机械能是否守恒由增加的动能和减小的势能是否相等进行判断．