Question

从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E_总等于动能E_k与重力势能E_p之和。取地面为重力势能零点，该物体的E_总和E_p随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s²。由图中数据可知，下列说法错误的是

A.h=0时，物体的速率为10 m/s

B.h=2 m时，物体的动能E_k=50 J

C.物体所受空气阻力大小为5N

D.物体返回抛出点时速率为6m/s

Answer

D

【解析】

A．由图知，h=4m时，Ep=80J，由Ep=mgh，解得：

m=2kg

h=0时，Ep=0，E总=100J，则物体的动能为：

Ek=E总-Ep=100J

由，可得：

v0=10m/s

故A不符合题意。

B．h=2m时，Ep=40J，E总=90J，则物体的动能为：

Ek=E总-Ep=50J

故B不符合题意。

C．从开始到最高点，动能减少20J，即克服阻力做功20J；由功能关系，得：

-fh=0-Ek0=20，

可得：

f=5N

故C不符合题意。

D．根据动能定理：，代入数据可得物体返回抛出点时速率为：

故D符合题意。