Question

【題目】質量為的物體離地面高度為時，它的重力勢能．現從地面豎直向上拋一個物體，物體能夠上升的最大高度為，然后落回到地面，整個過程空氣阻力不能忽略，若上升過程中物體的重力勢能和動能相等時，物體離地面的高度記為，下落過程中物體重力勢能和動能相等時，物體離地面的高度記為，則

A. h1>2m，h2>2m B. h1<2m，h2<2m、

C. h1>2m，h2<2m D. h1<2m，h2>2m

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據題意知道，物體能夠上升的最大高度為4m，當物體上升過程中到達離地面2m時，減少的動能等于此時的重力勢能和因克服空氣阻力做功而獲得的內能的和，即物體減小的動能會大于此時的重力勢能，而又小于物體在此時的動能；若假定沒有空氣阻力，則物體上升的高度應超過4m，這樣物體原有動能一半的地方應在高于2m的地方，所以此時在2m這個地方剩余的動能應大于減小的動能，也就是2m這的動能應大于重力勢能。那么要等到重力勢能等于動能的地方，必須繼續上升，這樣又有動能轉化為重力勢能，二者才能相等，故h1＞2m；當下落過程中到達2m時，重力勢能為原來重力勢能的一半，由于減小的一半的重力勢能轉化為動能和內能，所以此時的動能小于原有重力勢能的一半，即距地面2m時，重力勢能大于動能，所以，必須繼續下落，使重力勢能轉化為動能，二者才能相等，故h2 ＜2m，綜上所述，故選C。