问题 选择题

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.若以地面为零势能面而且不计空气阻力,则

①重力对物体做的功为mgh

②物体到海平面时的势能为mgh

③物体在海平面上的动能为

1
2
mv02+mgh

④物体在海平面上的机械能为

1
2
mv02

其中正确的是(  )

A.①②③

B.②③④

C.①③④

D.①②④

答案

①重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关,抛出点与海平面的高度差为h,并且重力做正功,所以整个过程重力对物体做功为mgh,故①正确.

②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②错误.

③由动能定理W=Ek2-Ek1,有Ek2=Ek1+W=

1
2
m
v20
+mgh,故③正确.

④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

1
2
m
v20
,所以物体在海平面时的机械能也为
1
2
m
v20
,故④正确.

故选C.

单项选择题
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