《2025年学习指导用书物理电子信息类》

8. 一井深8 m，井上有一支架，高2 m，在支架上用一根长为3 m的绳子系住一个重100 N的物体，若以地面为零势能面，则物体的重力势能有多大？若以井底为零势能面，则物体的重力势能又有多大？

答案： 物体离地面高度$h=2 - 3=-1\ m$（在支架下1 m）。
以地面为零势能面：$E_p=Gh=100×(-1)=-100\ J$。
以井底为零势能面：高度$h'=8 + (-1)=7\ m$，$E_p'=Gh'=100×7=700\ J$。
答案：以地面为零势能面时-100 J，以井底为零势能面时700 J。

9. 质量为100 g的球从1.8 m的高度落到水平地面上，又弹回到1.25 m的高度。在整个过程中重力对球所做的功是多少？球的重力势能变化了多少？（取$g=10\ m/s^2$）

答案： 重力做功$W=mg(h_1 - h_2)=0.1×10×(1.8 - 1.25)=0.55\ J$。
重力势能变化$\Delta E_p=-W=-0.55\ J$，即减少0.55 J。
答案：重力做功0.55 J，重力势能减少0.55 J。