以20 m/s的速度將一物體豎直上拋,若忽略空氣阻力,g取10 m/s2,試求:

(1)物體上升的最大高度;

(2)以水平地面為參考平面,物體在上升過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能相等的位置.

答案:
解析:

  解析:物體上升的最大高度,可以由機(jī)械能守恒直接列式求解;物體在上升過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能相等的位置,可以依據(jù)此位置重力勢(shì)能與動(dòng)能相等以及重力勢(shì)能與動(dòng)能之和都等于初動(dòng)能(機(jī)械能守恒)的兩個(gè)特點(diǎn)列方程求解.

  (1)設(shè)物體上升的最大高度為H,在物體整個(gè)上升過程中應(yīng)用機(jī)械能守恒定律,有mgH=mv02,

  解得H=m=20 m.

  (2)設(shè)物體重力勢(shì)能和動(dòng)能相等的位置距地面的高度為h,此時(shí)物體的速度為v,則有mgh=mv2

  在物體被拋出到運(yùn)動(dòng)至該位置的過程中應(yīng)用機(jī)械能守恒定律,有mgh+mv2mv02

  由以上兩式解得h=m=10 m.

  方法歸納 注意此處空半格應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí),正確選取研究對(duì)象和研究過程,明確初、末狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能,是解決問題的關(guān)鍵.本題第(2)問也可在物體從重力勢(shì)能與動(dòng)能相等的位置運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中應(yīng)用機(jī)械能守恒定律,由mgh=mv2,mgh+mv2=mgH

  解得h=m=10 m.


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A.s=16 m,t=0.50 s        B.s=16 m,t=0.80 s

C.s=20 m,t=0.50 s        D.s=20 m,t=0.80 s

 

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A.1∶4            B.3∶4             C.3∶5            D.5∶9

 

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A.2 s                  B.3s?                C.4 s                  D.(2+)s

 

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