Question

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

A．物体在海平面的重力势能为mgh          

B．重力对物体做的功为零

C．物体在海平面上的机械能为mv₀²＋mgh    

D．物体在海平面上的动能为mv₀²＋mgh

Answer

D

【解析】

试题分析：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A错误．

重力做功与路径无关，至于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B错误．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mv02，所以物体在海平面时的机械能也为mv02，故C错误．由动能定理W=Ek2-Ek1，有Ek2=Ek1+W=mv02+mgh，故D正确．故选D．

考点：功；动能定理

名师点睛：此题应用了动能定理解决重力势能的变化与重力做功的关系，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．还有就是重力势能的变化与零势能面的选取无关。