Question

17．质量为70kg的悬崖跳水者从崖顶开始做自由落体运动，一位观察者测出其在空中下落的时间是4.0s，g取10m/s²，此过程（　　）

• A． 跳水者下落的高度是40m
• B． 跳水者到达水面时的速度是20m/s
• C． 重力对跳水者做的功是5.6×10⁴J
• D． 跳水者的重力势能增加了5.6×10⁴J

Answer 1

分析 根据自由落体运动的位移时间公式h=$\frac{1}{2}$gt²求出悬崖的高度．根据v=gt求出落水时的速度；
再由力做功表达式，即可求解重力做功，从而确定重力势能的减小量．

解答 解：A、根据自由落体运动的位移时间公式h=$\frac{1}{2}$gt²得：h=$\frac{1}{2}$×10×4²=80m，故A错误；
B、落水时速度v=gt=10×4=40m/s，故B错误；
C、依据力做功表达式，则重力对跳水者做的功是W_G=mgh=70×10×80=5.6×10⁴J，故C正确；
D、因重力做正功，导致重力势能减小了5.6×10⁴J，故D错误；
故选：C．

点评 解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，并掌握力做功表达式的内容，及理解重力做功与重力势能变化关系．