题目内容
【题目】如图所示,质量为m的物体,从地面被竖直向上抛出,经过A、B和最高点O,三个位置距地面的高度分别为hA、hB和hO。物体运动中所受空气阻力大小恒为f,重力加速度为g。
(1)求物体从A向上运动到B的过程中,重力所做的功WG1;和物体从A向上运动到O,然后由O返回到B的过程中,重力所做的功WG2;
(2)求物体从A向上运动到B的过程中,空气阻力所做的功Wf1;和物体从A向上运动到O,然后由O返回到B的过程中,空气阻力所做的功Wf2;
(3)比较两个过程空气阻力做功与重力做功,说明为什么不存在与空气阻力对应的“空气阻力势能”的概念。
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【答案】(1)
,
;(2)
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;(3)重力做功与路径无关,仅与初末位置有关,势能的变化与初末位置有关,两者都与位置有关,所以重力有对应的重力势能;空气阻力做功与路径有关,所以不存在与摩擦对应的“空气阻力势能”。
【解析】
(1)物体从A向上运动到B的过程中,重力所做的功
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物体从A向上运动到O,然后由O返回到B的过程中,重力所做的功
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(2)物体从A向上运动到B的过程中,空气阻力所做的功
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物体从A向上运动到O,然后由O返回到B的过程中,空气阻力所做的功
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(3)重力做功与路径无关,仅与初末位置有关,势能的变化与初末位置有关,两者都与位置有关,所以重力有对应的重力势能;空气阻力做功与路径有关,所以不存在与摩擦对应的“空气阻力势能”。
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