Question

（9分）在距地面10m高处，以10m/s的初速度抛出一个质量为1kg的物体，已知初速度方向与水平方向成37°仰角。以地面为重力势能的参考平面，取g=10m/s²。求：

⑴抛出瞬间物体的机械能是多少？

⑵若不计空气阻力，自抛出到最高点，重力对物体做功为多少？

⑶若物体落地时的速度大小为16m/s，飞行过程中物体克服阻力做的功是多少？

Answer

（1）150J；（2）-18J；（3）22J；

【解析】

试题分析：（1）物体的重力势能为：EP=mgh=1×10×10=100J；

物体的动能为：EK=mv2=×1×100=50J；

则机械能为：E=EP+EK=100J+50J=150J；

（2）将物体的初速度分解为水平和竖直两个方向，则水平方向速度为：

vx=vcos37°=10×0.8=8m/s；因小球在运动过程中，水平速度不变；

由动能定理可知，在物体上升过程中：WG=mvx2-mv02=×1×(82−102)J=-18J；

（3）对全程由动能定理可知：WG′-Wf=mv22-mv02=×1×（162-102）J=78J；

则Wf=mgh-78=10×10J-78J=22J；

考点：机械能的计算及能量守恒定律

【名师点睛】此题考查了机械能的计算以及动能定理的应用问题；本题中要注意应用运动的合成和分解求出最高点的速度，再注意应用动能定理求解做功；此题是基础题，意在考查学生对基本概念的掌握程度及计算的能力.