摘要:重力做功与重力势能变化
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(12分)重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的,重力势能的变化只能是由重力做功引起的;弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的,弹性势能的变化只能是由弹力做功引起的,沿着这个思路,请你探究下面的问题。在光滑水平面上有两个小球,假设它们之间存在着相互排斥的力,并且这种力也由两个小球的相对位置决定,因而也存在一种势能,不妨叫做x势能。现使A球固定不动,B球在获得某一速度后向着A球运动。这一过程中,你猜想存在于它们之间的x势能将如何变化?你能说出它们之间相互作用力的功与x势能变化之间的关系吗?
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(1)起重机吊起货物时,设物体的质量为m,从地面上吊起的高度为H,则此过程中物体的重力对物体做的功为多大?如果选择地面为重力势能零点,此过程中物体的重力势能增加了还是减少了?变化了多少?
(2)火箭竖直向上发射,在升高H的过程中,受到的竖直向上的推动力为F,设其质量为m,空气阻力不计,那么此过程中推动力及重力对物体做的功分别为多大?物体重力势能的变化量为多大?