Question

8．质量为1kg的物体从离地面1.5m高处以速度10米每秒抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是65J，落地时的机械能是65J，若以抛出点为零势能面，物体的机械能是50J，落地时的机械能是50J．（g取10米每二次方秒）

Answer 1

分析 根据零势能面确定物体抛出时的机械能，再根据机械能守恒要求得落地时的机械能．

解答 解：若以地面为零势能面，则物体在抛出点的重力势能为：E_p=mgh=10×1.5=15J；动能为：E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×1×10²J=50J；
所以物体的机械能为 E=E_p+E_k=65J
不计空气阻力，所以物体在运动过程中，只受重力，机械能守恒，所以落地时的机械能是65J．
若以抛出点为零势能面，则物体在抛出点的重力势能为：E_p′=0J；动能为：E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×1×10²J=50J；
所以物体的机械能为 E′=E_p′+E_k=50J，落地时的机械能是50J．
故答案为：65，65，50，50．

点评 本题的关键要掌握机械能守恒定律及其应用，要注意重力势能是相对的，机械能也是相对的，与零势能面的选取有关．