Question

20．質量為m的物體，在距地面高h處以$\frac{g}{4}$的加速度由靜止豎直下落到地面的過程中（　�。�

• A． 物體的重力勢能減少$\frac{mgh}{4}$
• B． 物體的機械能減少$\frac{mgh}{4}$
• C． 物體的動能增加$\frac{mgh}{4}$
• D． 重力做功$\frac{mgh}{4}$

Answer 1

分析 物體距地面h高處以$\frac{g}{4}$的加速度由靜止豎直下落到地面，說明物體下落受到一定阻力．重力勢能的變化是由重力做功多少決定的，而動能定理變化由合力做功決定的，那么機械能是否守恒是由只有重力做功決定的．根據功與能的關系進行解答即可．

解答 解：AD、物體在下落過程中，高度下降了h，重力做了mgh的正功，則重力勢能減少mgh．故AD錯誤．
B、據牛頓第二定律得：F_合=ma=mg-f=$\frac{1}{4}$mg，得：物體受到的阻力 f=$\frac{3}{4}$mg
所以物體克服阻力做功為 W_f=fh=$\frac{3}{4}$mgh，根據功能原理可知，物體的機械能減少$\frac{3}{4}$mgh，故B錯誤．
C、物體的合力為 F_合=ma=$\frac{1}{4}$mg，則合力做功為 W_合=F_合h=$\frac{1}{4}$mgh，由動能定理得：物體的動能增加$\frac{1}{4}$mgh，故C正確．
故選：C

點評 對于常見的功與能的關系要牢固掌握，要知道功是能量轉化的量度，重力做功導致重力勢能變化；合力做功導致動能變化；除重力外其他力做功導致機械能變化．