Question

一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出，此時(shí)動(dòng)能為20J，上升到最大高度后，又回到A點(diǎn)，動(dòng)能變?yōu)槭?2J．假設(shè)排球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力大小恒定，A點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)．則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，排球的動(dòng)能變?yōu)?0J時(shí)，其重力勢(shì)能的可能值為（　�。�

• A．10 J
• B．8 J
• C．

  8

  3

  J
• D．

  8

  5

  J

Answer 1

分析：根據(jù)能量守恒得，來回過程總克服阻力做功8J，即單程克服阻力做功為4J．根據(jù)上升過程重力勢(shì)能的減小量和克服阻力做功的損失的能量得出重力和阻力的關(guān)系．再結(jié)合動(dòng)能定理分別求出上升過程和下降過程中動(dòng)能變?yōu)?0J時(shí)重力勢(shì)能的值．

解答：解：由已知條件，來回過程總克服阻力做功8J，即單程克服阻力做功為4J．
（1）上升過程，開始重力勢(shì)能為零，排球克服重力和阻力做功，前者轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，最高點(diǎn)處為16J，由此可知重力是阻力的4倍，即G=4F，排球動(dòng)能為10J時(shí)，其他10J用于克服重力和阻力做功，設(shè)通過的位移長(zhǎng)度為S，則GS+FS=10J，由G和F關(guān)系不難算出GS=8J．
（2）下降過程，重力勢(shì)能16J用于克服阻力做功并轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，設(shè)通過的位移長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由動(dòng)能定理得GL-FL=10J，不難算出GL=

40

3

，重力勢(shì)能為16J-

40

3

J=

8

3

J．
即重力勢(shì)能可能為8J或

8

3

J．故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合運(yùn)用了動(dòng)能定理、能量守恒定律等知識(shí)點(diǎn)，知道重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，重力做功等于重力勢(shì)能的減小量．