Question

1．我們知道重力勢(shì)能（或彈簧彈性勢(shì)能）和動(dòng)能的總和稱(chēng)為機(jī)械能，我們也知道做功可以實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化．為研究機(jī)械能的變化是由誰(shuí)做功決定的，現(xiàn)建立如下模型：
質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒定拉力F作用下，由靜止從地面開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度恒為g，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）物體由地面上升h高的過(guò)程中，物體與地球組成系統(tǒng)機(jī)械能的增加值
（2）若在物體上升到h高位置撤去拉力，物體將繼續(xù)上升一段時(shí)間，而后反向落回地面，物體剛落回地面時(shí)的速度大小是多少．

Answer 1

分析 （1）除了重力及系統(tǒng)內(nèi)的彈力之外的力做功，導(dǎo)致系統(tǒng)機(jī)械能增加．
（2）選地面為零勢(shì)能面，對(duì)于全程應(yīng)用動(dòng)能定理可得速度．

解答 解：（1）此過(guò)程增加的重力勢(shì)能△E_P=mgh①
根據(jù)動(dòng)能定理：Fh-mgh=△E_k②
增加的動(dòng)能：△E_k=Fh-mgh③
增加的機(jī)械能：△E=△E_k+△E_p④
由①②③④得：△E=Fh⑤
（2）由$Fh=\frac{1}{2}m{v^2}$
解得$v=\sqrt{\frac{2Fh}{m}}$⑥
答：（1）物體與地球組成系統(tǒng)機(jī)械能的增加值為Fh．
（2）物體剛落回地面時(shí)的速度大小是$\sqrt{\frac{2Fh}{m}}$．

點(diǎn)評(píng) 知道“除了重力及系統(tǒng)內(nèi)的彈力之外的力做功，導(dǎo)致系統(tǒng)機(jī)械能增加”這一功能關(guān)系；對(duì)于求解速度大小問(wèn)題，首先想到的是動(dòng)能定理．