B.重力势能为4.9×104 J,角速度为0.2 rad/s
C.重力势能为5.4×104 J,角速度为4.2×10-3 rad/s
D.重力势能为4.9×104 J,角速度为4.2×10-3 rad/s
解析:选C 以地面为零势能面,游客到达最高处时的重力势能Ep=mgh=50×10×108 J=5.4×104 J,由角速度与周期之间的关系得ω== rad/s≈4.2×10-3 rad/s,故C正确。
7.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程。将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( )
A.阻力对系统始终做负功
B.系统受到的合外力始终向下
C.重力做功使系统的重力势能增加
D.任意相等的时间内重力做的功相等
解析:选A 由于阻力的方向始终与运动方向相反,因此阻力始终做负功,选项A正确;系统在减速下降过程中所受合外力的方向与运动方向相反,即合外力向上,选项B错误;系统一直向下运动,因此重力一直做正功,重力势能减少,选项C错误;由于系统做变速运动,因此在相等的时间内下落的高度不一定相等,故重力做的功不一定相等,选项D错误。
8.一根粗细均匀的长直铁棒重600 N,平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50 m,而另一端仍在地面上,则( )
A.铁棒的重力势能增加了300 J
B.铁棒的重力势能增加了150 J
C.铁棒的重力势能增加量为0
D.铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关,所以无法确定
解析:选B 铁棒的重心升高的高度h=0.25 m,铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功,与参考平面选取无关,即ΔEp=mgh=600×0.25 J=150 J,故B正确。
9.如图4所示,一质量为m、边长为a的正方体物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.1。为使它水平移动距离a,可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法,则下列说法中正确的是( )