一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出,此時動能為20J,上升到最大高度后,又回到A點(diǎn),動能變?yōu)?2J,假設(shè)排球在整個運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒定,A點(diǎn)為零勢能點(diǎn),則在整個運(yùn)動過程中,排球的動能變?yōu)?0J時,其重力勢能的可能值為
 
、
 
分析:機(jī)械能的減少量等于重力以外的力做功,即克服空氣阻力做功,排球在整個運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒定,則機(jī)械能的減少量與通過的路程成正比.排球動能變?yōu)?0J可能是向上運(yùn)動過程也可能是在下落過程,分這兩種情況分別根據(jù)能量守恒分析重力勢能的值.
解答:解:①上升過程,根據(jù)動能定理:-mgh-fh=△EK
機(jī)械能的變化量:-fh=△E
△E
EK
=
f
f+mg

即上升過程,動能的減少量與機(jī)械能的減少量成比例,
初動能為20J,上升到最大高度P后,又回到A點(diǎn),動能變?yōu)?2J,則全過程機(jī)械能減少8J,
則上升到最高點(diǎn)時機(jī)械能減少4J,在最高點(diǎn)的機(jī)械能(只有重力勢能):20-4=16J,在最高點(diǎn)的動能為0,
即動能每減少20J就有4J克服阻力做功,
當(dāng)在上升過程動能變?yōu)?0J時,動能減少量為20J-10J=10J,設(shè)有xJ克服阻力做功,則
20
4
=
10
x
,得:x=2J,
則重力勢能為:20J-10J-2J=8J
②下降過程,設(shè)動能為10J的點(diǎn)為B點(diǎn),則P→B動能增加10J,而P→A動能增加:12J,
AB
AP
=
2
10+2
=
1
6

得:AB=
1
6
AP
則EPB=
1
6
EPA=
1
6
×16J=
8
3
J
故答案為:8J,
8
3
J.
點(diǎn)評:此類問題的關(guān)鍵是上升和下落的過程中動能的變化量和克服阻力做功與經(jīng)歷的高度都成線性關(guān)系,從而可以通過成比例法求解.
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一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出,此時動能為20J,上升到最大高度后,又回到A點(diǎn),動能變?yōu)槭?2J.假設(shè)排球在整個運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒定,A點(diǎn)為零勢能點(diǎn).則在整個運(yùn)動過程中,排球的動能變?yōu)?0J時,其重力勢能的可能值為( 。

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科目:高中物理 來源:2014屆湖北省公安縣高三上開學(xué)考試物理試卷(解析版) 題型:填空題

一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出,此時動能為20J,上升到最大高度后,又回到A點(diǎn),動能變?yōu)?2J,假設(shè)排球在整個運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒定,A點(diǎn)為零勢能點(diǎn),則在整個運(yùn)動過程中,排球的動能變?yōu)?0J時,其重力勢能的可能值為________、_________。

 

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一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出,此時動能為20 J,上升到最大高度后,又回到A點(diǎn),動能變?yōu)?2 J,假設(shè)排球在整個運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒定,A點(diǎn)為零勢能點(diǎn),則在整個運(yùn)動過程中,排球的動能變?yōu)?0 J時,其重力勢能的可能值為________、_________。

 

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

A.10J                  B.8J               C.             D.

 

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