(完整版)重力势能、弹性势能练习题
高中物理【重力势能】综合练习题
重力势能课后篇巩固提升合格考达标练1.将一个物体由A移至B,重力做功()A.与运动过程中是否存在阻力有关B.与物体沿直线或曲线运动有关C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关]A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错误,D正确。
2.质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置,以下说法正确的是()A.由1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功B.足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零C.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零1到位置2,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;位置2到位置3,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确。
3.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论正确的是()A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能,所以质量相等的铁球和木球比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确。
4.如图所示,质量为m的跳高运动员先后以背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功()A .都必须大于mghB .都不一定大于mghC .用背越式不一定大于mgh ,用跨越式必定大于mghD .用背越式必须大于mgh ,用跨越式不一定大于mgh,采用背越式越过横杆时,运动员的重心可能在横杆的下方,运动员克服重力所做的功不一定大于mgh ;而采用跨越式跨过横杆时,运动员的重心一定在横杆之上,运动员克服重力所做的功必定大于mgh ,故C 正确,A 、B 、D 错误。
高中物理专项练习含解析-重力势能
8.2 重力势能一.练经典---落实必备知识与关键能力1.下列关于重力势能的说法正确的是()A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能增加了D.地面上的物体的重力势能一定等于零2.关于重力势能,下列说法正确的是()A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的B.处在同一高度的物体,具有的重力势能相同C.重力势能是标量,不可能有正、负值D.浮在海面上的小船的重力势能一定为零3.关于弹性势能,下列说法正确的是()A.只要发生形变,物体就具有弹性势能B.某一弹簧的长度越长,其弹性势能就越大C.在弹性限度内,弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关D.弹簧的弹力做正功,其弹性势能增加4.(2022·山东学考)将质量为m,可视为质点的小球,从离地面h高处竖直向上抛出,最高点与地面间的距离为H,如图所示。
取抛出点所在水平面为零势能参考平面,重力加速度大小为g。
小球在最高点的重力势能为()A.mgh B.mgHC.mg(H-h) D.mg(H+h)5.质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置,以下说法正确的是()A.由1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功B.足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0;重力先做负功,后做正功,总功为零C.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0;重力先做正功,后做负功,总功为零D.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0;重力先做负功,后做正功,总功为零6.如图所示,质量关系为m1>m2>m3的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、3是光滑的,轨道2是粗糙的,重力对小球做的功分别为W1、W2、W3,则下列判断正确的是()A.W1>W2=W3B.W1=W3>W2C.W1=W2=W3D.W1>W2>W37.(多选)如图所示,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩至最短的过程中,以下说法正确的是()A.弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量成正比B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等C.弹簧的弹力做正功,弹性势能增加D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加8.如图甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,则弹簧的压缩量由8 cm 变为4 cm时,弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为()A.3.6 J、-3.6 J B.-3.6 J、3.6 JC.1.8 J、-1.8 J D.-1.8 J、1.8 J9.如图所示,在水平面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如果人工将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功()A.n(n-1)mghB.12n(n-1)mghC.n(n+1)mghD.12n(n+1)mgh10.如图所示,水平桌面距地面的高度为0.8 m,一物体(可看成质点)质量为2 kg,放在桌面上方0.4 m的支架上,则:(g取10 m/s2)(1)以桌面为参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量;(2)以地面为参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量;(3)比较以上计算结果,说明什么问题?11.在离地面80 m处无初速度地释放一小球,小球质量为m=200 g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取释放点所在水平面为参考平面。
高一物理《重力势能》练习题含答案
高一物理《重力势能》练习题含答案一、单选题1.棱长为1m 、质量为2kg 的匀质正方体置于教室水平地板上,地板与水平天花板的高度差为3m 。
以天花板为零势能面,则该正方体的重力势能为(g 取210m/s )( ) A .20J B .40J -C .50J -D .60J -【答案】C【解析】依题意,正方体的重心距天花板的距离为3m 0.5m 2.5m s =-=以天花板为零势能面,则正方体的重心距天花板的高度为2.5m h s =-=-根据重力势能的定义式,可得p 50J E mgh ==-故选C 。
2.如图所示,一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时未接触水面,空气阻力忽略不计,运动员可视为质点,下列说法错误的是( )A .蹦极绳张紧后的下落过程中,运动员动能先增大后减小B .蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性势能一直变大C .运动员整个下落过程中,重力势能的减小量等于重力所做的功D .运动员整个下落过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关 【答案】D【解析】A .蹦极绳张紧后的下落过程中,开始时弹力小于重力,速度逐渐增大,当弹力等于重力时,速度达到最大,之后弹力大于重力,速度逐渐减小,直到为零,所以动能先变大后变小,故A 正确,不符合题意;B .蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力一直做负功,弹性势能一直增加,故B 正确,不符合题意;C .整个下落过程中,重力势能的减小量等于重力所做的功,故C 正确,不符合题意;D .整个下落过程中,重力势能的改变量只与高度差有关,与重力势能的零势能点选取没有关系,故D 错误,符合题意。
故选D 。
3.如图所示,若同一小球从同一位置,沿不同的轨道运动到同一水平面上,下列说法正确的是( )A .沿AB 轨道运动到水平面上时重力做功最多 B .沿AC 轨道运动到水平面上时重力做功最多 C .沿AD 轨道运动到水平面上时重力做功最多 D .小球沿三个轨道运动到水平面上时重力做功都相等 【答案】D【解析】同一小球从同一位置,沿不同的轨道运动到同一水平面上,下落高度相同,根据做功公式G W mgh =可知重力做功相同,故ABC 错误,D 正确。
重力势能
这表明势能是相对于某个参考水平面来说的。
重力势能具有相对性的特点:与零势能面的选 取有关
如果物体相对某个水平面的高度为零, 重力势能也为零, 这个水平面叫做零势能面。 选择不同的零势能面 , 对同一物体, 它的势能的数值也 是不同的, 在零势能面之上的物体重力势能为正值 , 在 零势能面之下的物体, 重力势能为负值。 因此:重力势能必须在指明零势能面的情况下才有意 义。(在不指明的情况下通常以水平地面为零势
第五章 D重力势能
(Gravational potentiall energy)
当你旅行在怪石嶙峋的大山中, 看到一块仅有很少接触面支撑着 的巨石凌空伸出的时候[图 (a)]; 当你路过高楼下, 看到楼上阳台上 有一盆花在风中摇曳时, 你一定会感到有一种威胁和危险存在。 图 (b) 所示的拦河大坝将河流截断, 使水位升到数十米高度。图 (c) 所示的是一种打桩机。它的重锤被提升到比桩面高得多的高 空处。图 (d) 所示的是一种锻炼身体用的玩具 , 叫做蹦蹦杆。杆 下有一根弹簧 , 人站在横杆上 , 上下一蹦一跳 , 很长时间不会掉 落下来。
?重力做功与重力势能的变化有怎样的关系 回顾一下:重力做功有什么特点呢 ?
图 8-32 所示是同一个小孩 沿不同的路径从滑梯的 上 端滑到下端 , 例如沿斜梯、 旋梯或直杆等不同方式下 滑。根据前面学过的有关 功的知识, 判断这几种情况 下重力做功是否相同 ? 如果小孩的质量为 m, 滑梯 的高度为 h, 可以看出重力 所做的功均为 mgh,
这表明重力做功具有 与路径无关的特点, 仅取决于始点与终点 的位置
重力所做的功均为 mgh, 也就是小孩重力势能的减 少值。
?除了重力势能之外还有其他形式的势能吗
《重力势能》习题
《重力势能》习题一、单选题(本大题共11小题,共44.0分)1、下列说法中正确的是()。
A. 在地平面以下的物体重力势能一定为负值B. 质量大的物体重力势能一定大C. 不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D. 离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零2、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3、某同学把掉在地上的普通高中课本《物理1》捡起放回课桌面,在此过程中,课本重力势能的增加约为( )A. 0.5 JB. 5 JC. 50 JD. 500 J4、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h。
关于此过程,下列说法中不正确的是( )A. 提升过程中手对物体做功m(a+g)hB. 提升过程中合外力对物体做功mahC. 提升过程中物体的重力势能增加m(a+g)hD. 提升过程中物体克服重力做功mgh5、质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为()A. mgh,减少mg(H-h)B. mgh,增加mg(H+h)C. -mgh,增加mg(H-h)D. -mgh,减少mg(H+h)6、质量为0.5 kg的小球,从桌面以上h 1=0.4 m的A点落到地面的B点,桌面高h 2=0.8 m。
以桌面为参考平面,取g=10 m/s 2,下列说法正确的是( )A. 小球在A点的重力势能为6 JB. 小球在B点的重力势能为4 JC. 小球从A点下落到B点的过程中重力势能减少了6 JD. 小球从A点下落到B点的过程中重力做的功为-6 J7、一个实心铁球与一个实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是(选地面为参考平面)()A. 铁球的重力势能大于木球的重力势能B. 铁球的重力势能等于木球的重力势能C. 铁球的重力势能小于木球的重力势能D. 上述三种情况都有可能8、如图所示,重物A质量为m,置于水平地面上,其上表面竖直立着一根轻质弹簧.弹簧长为L,劲度系数为k,下端与物体A相拴接.现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度h 使重物A离开地面.这时重物具有的重力势能为(以地面为零势能面)()A. mg(L-h)B. mg(h-L+mg/k)C. mg(h-mg/k)D. mg(h-L-mg/k)9、一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上,在缓慢提起全绳的过程中,设提起前半段绳人做的功为W 1,提起后半段绳人做的功为W 2,则W 1∶W 2等于()A. 1∶1B. 1∶2C.1∶3 C.D.1∶410、利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮.若磁悬浮列车的质量为20 t,因磁场间的相互作用而浮起的高度为100 mm,则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是()A. 20 JB. 200 JC. 2.0×104 JD. 2.0×107 J11、如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高h,不计弹簧的质量,则人做的功应()A. 等于mghB. 大于mghC. 小于mghD. 无法确定二、填空题(本大题共3小题,共12.0分)12、如图所示,劲度系数为k 1的轻质弹簧两端分别与质量为m 1、m 2的物块1、2栓接,劲度系数为k 2的轻质弹簧上端与物块2栓接,下端压在桌面上(不栓接),整个系统处于平衡状态。
高中物理重力势能计算题四道
、计算题1、某同学研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,实验装置如下图所示,在高度为h的光滑水平桌面上,沿与桌面边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌面边缘。
使钢球压缩弹簧△x后由静止释放,钢球沿桌面水平飞出,落到水平地面,小球在空中飞行的水平距离为s,实验数据记录如表所示,重力加速度为g。
(1)试导出弹簧的弹性势能E p与m、h、s的关系(2)分析实验数据,写出s和△x的关系(3)由(1)和(2)的结论,试分析弹簧的弹性势能E p与形变量△x的关系2、如图所示,圆柱形水箱高2m、容积10m3,水箱底部接通水管A,顶部接通水管B。
开始时箱中无水,若仅用A管或仅用B管缓慢地将水注入,直到水箱中水满为止。
设外界待注入的水开始时均与箱底等高,问这两种情况下外界所做的功分别是多少?它们是否相等?(g=10m/s2)某同学分析过程如下:由于整个过程是缓慢地将水注入,所以不考虑水的动能增量,外界对水所做的功只改变水的重力势能。
而两种情况均为将水箱注满,因此水的重力势能改变量相同,外界所做的功相等。
问:你同意上述分析过程吗?______________若同意,按照这种分析方法求出外界所做的功;若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果。
3、在水平地面上平铺n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,若将砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功?4、如图所示,面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块,木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m.开始时,木块静止,有一半没入水中,现用力F将木块缓慢地压到池底,不计摩擦,求:(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量.(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功.(2000年广东高考试题)【7】参考答案1、解:(1)设小球在空中运动时间为t,由小球平抛的初速度由机械能守恒,小球在弹开过程中获得的动能等于开始时弹簧的弹性势能则:(2)从表格中可以看出s正比于,即,(或s=k,k为比例系数,也可写成s=3)(3)由(1)知,由(2)知,故弹性势能E p与弹簧的形变量的平方成正比关系(或:E p=k2,k为比例系数;也可写成)。
重力势能和弹性势能
重力势能弹性势能练习题1.关于重力势能,下列说法中正确的是( )A .重力势能的大小只由物体本身决定B .重力势能恒大于零C .在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D .重力势能是物体和地球所共有的2.下列关于物体的重力势能的说法中正确的是( )A .物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同B .物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的C .重力对物体做正功,则物体的重力势能增加D .物体位于所选的参考平面以下时,物体的重力势能为负值3.关于对重力势能的理解,下列说法正确的是( )A .重力势能是一个定值B .当重力对物体做正功时,物体的重力势能减少C .放在地面上的质量相同的物体,它们的重力势能一定相等D .重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的4.物体在运动过程中克服重力做功50 J ,则( )A .重力做功50 JB .物体的重力势能一定增加50 JC .物体的动能一定减少了50 JD .重力对物体做功-50 J5.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论正确的是( )A .铁球的重力势能大于木球的重力势能B .铁球的重力势能等于木球的重力势能C .铁球的重力势能小于木球的重力势能D .上述三种情况都有可能6.关于重力做功与重力势能改变的下列说法中正确的是( )A .物体在运动中只受地球的吸引力作用时,则重力势能一定改变B .只要重力对物体做功,物体的重力势能一定改变C .物体在重力与弹力作用下匀速运动时,则物体的重力势能一定不变D .物体从A 点沿不同轨迹运动到位置较低的B 点,则重力做功相同,重力势能变化相同7.在高处的某一点将两个质量相同的小球以相同速率v 0分别竖直上抛和竖直下抛,下列结论正确的是(不计空气阻力)( )A .从抛出到刚着地,重力对两球所做的功相等B .从抛出到刚着地,重力对两球做的功都是正功C .从抛出到刚着地,重力对两球所做功的平均功率相等D .两球刚着地时,重力的瞬时功率相等 8.质量为m 的物体从桌面边缘竖直向上抛出,桌面比地面高h ,物体到达的最高点距桌面高为H ,若以地面为参考面,则物体落地时的重力势能P E 和整个过程中重力所做的功G W 为( )A .0 mghB .-mgh mg (h+H )C .0 mgHD .-mgh mg (h+2H )9.物体做自由落体运动,p E 表示重力势能,h 表示下落的距离,以水平地面为零势能面,下列所示图象中,能正确反映p E 和h 之间关系的是( )A .B .C .D .BA10.一质量为m 的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a 匀加速提升h.关于此过程,下列说法中不正确的是( )A .提升过程中手对物体做功m(a +g)hB .提升过程中合外力对物体做功mahC .提升过程中物体的重力势能增加m(a +g)hD .提升过程中物体克服重力做功mgh11.质量为3 kg 的物体放在高4 m 的平台上,g 取10 m/s 2.求:(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少?(2)物体相对于地面的重力势能是多少?(3)物体从平台落到地面上,重力势能变化了多少?重力做的功是多少?12.质量是100 g 的球从1.8 m 的高处落到水平板上,弹回到1.25 m 的高度,在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?13.关于弹性势能,下列说法正确的是( )A .发生弹性形变的物体都具有弹性势能B .只有弹簧在发生弹性形变时长具有弹性势能C .弹性势能可以与其他形式的能相互转化D .弹性势能在国际单位中的单位是焦耳14.弹簧的一端固定,处于自然长度.现对弹簧的另一端施加一个拉力,关于拉力做功(或弹簧克服拉力做功)与弹性势能变化的关系,以下说法中正确的是( )A .拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增加B .拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能减少C .弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能增加D .弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能减少15.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧到最大形变的过程中,以下说法中正确的是( )A .小球的速度逐渐减小B .小球、地球组成系统的重力势能逐渐减小C .小球、弹簧组成系统的弹性势能先逐渐增大再逐渐减小D .小球的加速度逐渐增大16.如图所示,在光滑的水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F 作用下物体处于静止状态,当撤去F 后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是( ) A .弹簧的弹性势能逐渐减小 B .弹簧的弹性势能逐渐增大C .弹簧的弹性势能先增大后减小D .弹簧的弹性势能先减小后增大17.劲度系数分别为K A =2000N/m 和K B =3000N/m 的弹簧A 和B 连接在一起,拉长后将两端固定,如图所示,弹性势能E pA 、E pB 的关系( )A .E PA =E pB B .E PA =E pB /2C .E PA =3E pB /2D .E PA =2E pB /3 18.如图所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,今用力F 缓慢向上提A ,直到B 恰好离开地面。
2021年高中物理人教版(新教材)必修第二册同步练习:第8章 第2节 重力势能 (含解析)
第八章第二节请同学们认真完成[练案14]合格考训练(25分钟·满分60分)一、选择题(本题共7小题,每题6分,共42分)1.如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹,则从起跳至入水的过程中,该运动员的重力势能(C)A.一直减小B.一直增大C.先增大后减小D.先减小后增大解析:运动员的重心先升高后降低,故其重力势能先增大后减少,所以选项C正确。
2.如图所示,一小球贴着光滑曲面自由滑下,依次经过A、B、C三点。
以下表述错误的是(B)A.若以地面为参考平面,小球在B点的重力势能比C点大B.若以A点所在的水平面为参考平面,小球在B点的重力势能比C点小C.若以B点所在的水平面为参考平面,小球在C点的重力势能小于零D.无论以何处水平面为参考平面,小球在B点的重力势能均比C点大解析:根据重力势能的概念,易判选项B错误,A、C、D正确。
3.大型拱桥的拱高为h,弧长为L,如图所示,质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是(D)A.由A到B的过程中,汽车的重力势能始终不变,重力始终不做功B.汽车的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零C.汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零解析:前半阶段,汽车向高处运动,重力势能增加,重力做负功;后半阶段,汽车向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确。
4.如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中(C)A.重力做正功,弹力不做功B.重力做正功,弹力做正功C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功解析:重力做正功,弹簧弹力做负功,选项A、B错误,若用等长细绳代替重力做功,弹力不做功,但重力做的功不同,选项C正确,D错误。
重力势能、弹性势能、动能
重力势能、弹性势能、动能定理练习题一、选择题1、关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是 ( )A .当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B .当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小C .若选弹簧自然长度时的势能为零,则其他长度的势能均为正值D .若选弹簧自然长度时势能为零,则伸长的弹性势能为正值,压缩的弹性势能为负值2、如图所示,轻质弹簧竖直放置在水平地面上,它的正上方有一金属块从高处自由下落,从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中( )A .重力先做正功,后做负功B .弹力没有做正功C .金属块的动能最大时,弹力与重力相平衡D .金属块的动能为零时,弹簧的弹性势能最大3、在光滑的水平面上,用水平拉力分别使两物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定的是( )A .两次水平拉力一定相等B .两物体质量肯定相等C .两物体速度变化一定相等D .水平拉力对两物体做的功一定相等4、如图1所示,一木块放在光滑水平面上,一子弹水平射入木块中,射入深度为d ,平均阻力为f 。
设木块离原点s 远时开始匀速前进,下列判断正确的是( )A .功fs 量度子弹损失的动能B .f (s +d )量度子弹损失的动能C .fd 量度子弹损失的动能D .fd 量度子弹、木块系统总动能的损失5.如图2所示,汽车在拱型桥上由A 匀速率地运动到B ,以下说法正确的是( )A .牵引力与摩擦力做的功相等B .牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功C .合外力对汽车不做功D .重力做功的功率保持不变6、对放在水平面上的质量为M的物体,施与水平拉力F,使它从静止开始运动时间t 后撤去外力F,又经时间t 停下来,则( )A.撤去力F的时刻,物体的动能最大B.物体受到的阻力大小等于FC.物体克服阻力做的功为F2 t 2/4MD.F对物体做功的平均功率为F2 t/4M7、一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。
若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ,则( )A .过程Ⅰ中钢珠动能的改变量等于重力做的功B .过程Ⅱ中阻力做的功等于过程Ⅰ中重力做的功C .过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与Ⅱ中钢珠减少的重力势能之和D .过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能二、填空题8、一木块质量2kg,静止在光滑水平面上,一颗子弹质量10g,以500m/s的速度射穿木块,穿出木块时的速度减为100m/s,木块得到的速度2m/s。
8.2 重力势能 同步练习题(word版含答案)
一、单选题
1.如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧处于原长时,用手拉着其上端P点很缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一段距离.在这一过程中,P点的位移为H,则物体所受重力做功大小为( )
A.mgHB.mgH+ C.mgH- D.mgH-
故选C。
7.A
【详解】
滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧形变量越来越大,根据
知弹力越来越大。滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧弹力一直做负功,物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能,弹簧的弹性势能越来越大。
故选A。
8.C
【详解】
设桌面为零势能面,开始时链条的重力势能为
当链条刚脱离桌面时的重力势能
选项A错误,选项B正确;
CD.根据动能定理,有
WG-Wf=
则
WG=Wf+
即减少的重力势能大于 ,选项C错误,选项D正确。
故选BD。
12.AD
【详解】
A.以桌面为参考平面,小球在a点的重力势能为mgh1,A正确;
B.小球在桌面b处的重力势能为0,B错误;
CD.小球从a点下落至c点的过程中,重力势能减少mg(h1+h2),C错误,D正确。
D.小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的形变量减小,弹力做正功,所以弹性势能减小,故D错误;
故选B。
3.D
【详解】
A.由重力势能的定义可知,运动中物体只要高度不变,重力势能就保持不变,A错误;
B.两次运动的初末位置相同,故重力对物体做的功或物体克服重力做的功相同,B错误;
C.重力势能具有相对性,故物体在初位置或末位置的重力势能与所选择的重力势能参考平面有关,C错误;
人教版八年级物理下册《11.3 动能和势能》同步练习题-附答案
人教版八年级物理下册《11.3 动能和势能》同步练习题-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________ 知识点回顾1.动能:(1)定义:物体由于而具有的能。
一切运动的物体都具有动能。
(2)影响因素:与物体的质量和速度有关。
质量相同的物体,速度越大,它的动能;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
2.势能:(1)重力势能:①定义:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
②影响因素:与物体的质量、高度有关。
物体的质量越大,高度越高,它具有的重力势能就。
(2)弹性势能:①定义:物体由于发生而具有的能。
②影响因素:物体的越大,它具有的弹性势能就越大。
巩固练习一、选择题1.《中华人民共和国民法典》中规定:“禁止从建筑物中抛掷物品。
”在生活中,我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。
“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的()A.重力势能B.弹性势能C.动能D.内能2.下列物体既有势能又有动能的是()A.教室的灯管B.拉长的橡皮筋C.公路上行驶的汽车D.飞行的小鸟3.篮球场上;运动员练习投篮,篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐,球的轨迹如图中虚线所示。
当篮球上升到最高点时,篮球的动能()A.最大B.不为零C.为零D.以上都有可能4.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。
关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是()A.落在a处的大B.落在b处的大C.两个一样大D.无法比较大小5.直升机在空中匀速下降的过程中(忽略燃油的变化),关于直升机的动能和重力势能的变化情况描述正确的是()A.动能减小,重力势能减小B.动能不变,重力势能增大C.动能不变,重力势能减小D.动能增大,重力势能不变6.小明用图示装置来“探究动能大小与速度的关系”,下列说法正确的是()A.水平面必须光滑B.实验研究的是木块的动能C.让不同的小车从斜面同一高度由静止释放D.通过观察木块移动距离的远近来比较小车的动能大小7.我校秋季运动会中涉及很多物理知识,下列描述正确的是()A.图甲中,实心球在空中上升的过程中,重力势能增加B.图甲中,实心球上升至最高点时速度为零,其动能也为零C.图乙中,压弯的撑杆恢复原状过程中,其弹性势能增加D.图乙中,运动员上升过程中,运动员的动能转化为了撑杆的弹性势能8.体育课上,小华将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起。
势能 重力势能 弹性势能
温馨提示:请做笔记!
kΔl·Δl 1 2 W= = kΔl 2 2 1 2 所以 Ep= kΔl . 2
1 特别提醒: (1)在 Ep= kΔl2 中, Ep 为弹簧的 2 弹簧处于原长时弹性势能为 0,即:一 弹性势能, k 为弹簧的劲度系数, Δl 为形变 般选弹簧的自由长度为零势能参考面 量(即弹簧被压缩或伸长的长度);
WG EP
ΔEP=EP末-EP初=mgh末-mgh初
重力做的功等于重力势能的减少量
如果重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能等 于重力对物体做的功
如果重力做负功,重力势能增加,增加的重力势能等 于物体克服重力做的功
注意:
1、重力的功是标量,有正负之分,重力做功的正负表明 了重力相对于受力物体在效果上讲属于动力还是阻力。 (功的正负不表示大小,比较功的多少时,不能带正负 号,即取绝对值比较)
1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与所 处高度的乘积。 2.单位:国际单位制中,焦耳(J)。 1J=1kg.m.s-2 .m=1N.m 3.重力势能是标量,状态量。 4.重力势能的变化(重力势能的改变量)
ΔEP=mgh末-mgh初
三、重力做功与重力势能变化关系
温馨提示:请做笔记!
WG mgh mgh 末 初 mgh
4.3 势能
第1课时 重力势能
一.重力做功 1.物体竖直下落
A h
h1
从 A 到 B
B
h2
WG=mgh =mg(h1-h2) =mgh1-mgh2
2.物体沿斜线运动 从 A 到 C
A
θ
h
h1
L
h2
WG=mgLcos θ C =mgh =mg(h1-h2) =mgh1-mgh2
动能、势能(重力、弹性)转化和综合题(学生版)
动能、势能(重力、弹性)转化和综合题(学生版)一.选择题(每题3分,共计54分)1.如图是高速公路避险车道示意图。
当高速行驶的汽车出现刹车失灵时,可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。
避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害( )A.动能B.势能C.内能D.电能2.质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么()A.燕子比鸽子飞得快B.鸽子比燕子飞得快C.燕子比鸽子飞得高D.鸽子比燕子飞得高3人骑自行车下坡时,速度越来越快,下列关于这一过程的说法正确的是()A、人与车的动能增大,重力势能增大B、人与车的动能增大,重力势能减小C、人与车的动能减小,重力势能增大D、人与车的动能不变,重力势能不变4.在空中沿水平方向匀速飞行的飞机,在向灾区空投物资的过程中,飞机的()A.动能、重力势能都增大B.动能、重力势能都不C.动能、重力势能都减小D.动能减小、重力势能不变5.(2008•钦州)如图所示,是某跳水运动员正在进行训练的情景,从起跳至落到水面的过程中,运动员的动能与重力势能变化的情况是()A.动能一直减小,重力势能一直增大B.动能一直增大,重力势能一直减小C.动能先增大后减小,重力势能先减小后增大D.动能先减小后增大,重力势能先增大后减小6.一个物体质量不变时,在平衡力的作用下()A.动能一定不变B.势能一定不变C.机械能一定不变D.以上说法都正确7.(2010•乐山)如图所示,是演示动能和势能相互转化的实验装置.小球从轨道上的E点滚落下来,在圆形轨道上运动了一周,最后经过H点被抛出去,在整个过程中,小球的动能最大的位置是()A.E点B.F点C.G点D.H点8.把篮球抛向空中,忽略空气阻力,图3 哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E )与篮球离地- 高度(h )的关系 ( )9.(2010•黔南州)如图,钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点,下列说法正确的是()A.通过d时的速度比通过c时大B .在c 点比在b 点的重力势能小C .从a 运动到b 的过程中,动能转化为重力势能D .从b 运动到c 的过程中,机械能转化为重力势能10如图5所示,小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子,稳定后松手,头保持不动,铁锁向前摆去又摆回。
2022-2023学年教科版(2019)必修第二册 4-4势能 自测作业(含答案)
2022-2023学年教科版(2019)必修第二册4.4势能 自测作业(含答案)一、单选题1. 物体在运动过程中,克服重力做功为50J ,则正确的是( )A .重力做了50J 的负功B .重力做了50J 的正功C .重力势能一定减少了50JD .重力势能一定增加了50J2. 炮筒与水平方向成30°角,炮弹从炮口射出,忽略空气阻力,重力加速度为g ,(炮弹运动过程中可认为重力不变),以炮口所在水平面为零势能面,当炮弹到达最高点时,炮弹的重力势能与它的动能之比为( )A .12 B .C .D .133. 如图,水平横杆上套有圆环A ,A 通过轻绳与重物B 相连,轻绳绕过固定在横杆下的定滑轮,轻绳通过光滑动滑轮挂着物体C ,并在某一位置达到平衡,现将圆环A 缓慢向右移动一段距离,系统仍静止,则( )。
A .A 环受到的摩擦力将变大B .A 环受到的支持力保持变小C .C 物体重力势能将不变D .C 物体重力势能将减小 4. 如图所示,质量为m 的物体放在水平地面上,物体上方安装一劲度系数为k 的轻弹簧.在弹簧处于原长时,用手拉着其上端P 点很缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一段距离.在这一过程中,P 点的位移为H ,则物体重力势能的增加量为( )A.mgH B.mg mgHk+C.22m gmgHk+D.22m gmgHk-5. 跳伞运动非常惊险,被世人誉为“勇敢者的运动”。
假设质量为m的跳伞运动员,由静止开始下落,在打开伞之前受恒定阻力作用,下落的加速度为35g,则在运动员下落了h高度的过程中,下列说法正确的是()A.运动员的重力势能减少了35 mghB.运动员的动能增加了35 mghC.运动员克服阻力所做的功为35 mghD.运动员的机械能减少了35 mgh6. 如图所示跳水运动员从跳台跳起到落下,以跳台的水平面为零势能面,该运动员的动能与重力势能是如何变化的()A.动能:一直减小;重力势能:一直增大B.动能:一直增大;重力势能:一直减小C.动能:先减小后增大;重力势能:先增大后减小D.动能:先增大后减小;重力势能:先减小后增大7. 跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。
重力势能、弹性势能练习题
重力势能、弹性势能练习题一、重力势能1.沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端,下列说法正确的是()A.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B.沿坡度大,粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多C.沿坡度小,粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多D.不管沿怎样的斜面运动,物体克服重力做功相同,物体增加的重力势能也相同2.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设以桌面处为参考平面,则小球落到地面时瞬间的重力势能为()A.mgh B.mgH C.mgh(h+H)D.-mgh3.物体1的重力势能E p1=3J,物体 2 的重力势能E p2=-3J,则()A.E p1= E p2 B.E p1>E p2C.E p1<E p2 D.无法判断4.将同一物体分两次举高,每次举高的高度相同,则()A.不论选取什么参考平面,两种情况中,物体重力势能的增加量相同B.不论选取什么参考平面,两种情况中,物体最后的重力势能相等C.不同的参考平面,两种情况中。
重力做功不等D.不同的参考平面,两种情况中。
重力最后的重力势能肯定不等5.质量为5kg的钢球,从离地15m高处自由下落1s,其重力势能变为(g取10m/s2,取地面为参考平面)6.如图所示,在离地面高为H的地方将质量为m的小球以初速度v。
竖直上抛,取抛出位置所在的水平面为参考平面,则小球在最高点和落地处重力势能各多少?小球从抛出至落地过程重力对小球做功和重力势能变化各多少?7.在水平地面上平铺着n块相同的砖,每块砖的质量都为m,厚度为d。
若将这n块砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功?2)1(nnmgd.8.如图所示,一条铁链长为2m,质量为10kg,放在水平地面上,拿住一端提起铁链:直到铁链全部离开地面的过程中,物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?9.如图所示,一人造卫星绕地球作椭圆轨道运动,试比较该卫星在近地点与远地点时的重力势能大小。
重力势能-配套练习(含答案)
《重力势能》练习题1.如图所示,苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相等的苹果,哪一个苹果的重力势能最大()A.甲B. 乙C. 丙D. 一样大2.三峡水电站和葛州坝水电站都建在长江上(葛州坝水电站在三峡水电站下游).据报道,2010年三峡水电站的年发电量达847亿千瓦时,葛州坝水电站的年发电量约为l60亿千瓦时.三峡水电站比葛州坝水电站年发电量多的主要原因是()A.三峡水电站水流量比葛州坝水电站水流量大B. 三峡水电站水流量比葛州坝水电站水流量小C. 三峡大坝比葛州坝大坝修建得高D. 三峡大坝比葛州坝大坝修建得低3.如图所示,静止的叠石.给人以危险的感觉,原因是叠石具有较大的()A. 重力势能B. 内能C. 动能D. 弹性势能4.如图所示,青蛙从跳起到落地的过程中,它的重力势能()A. 一直增大B. 一直减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大5.小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材,探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,其过程如图所示(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小?(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得出的结论是什么?(3)图乙和图丙探究的问题是什么?《重力势能》练习题参考答案1.C解析:甲、乙、丙三个苹果的质量相等,从图上可以看出丙所处的位置高度最高,所以丙的重力势能最大.故选C.2.C解析:影响重力势能大小的因素是质量和高度.水流量大只能说明质量大,重力势能不一定大.再说三峡水电站和葛州坝水电站都建在长江上,水流量是一样的.故AB错误.三峡大坝比葛州坝大坝修建得高,这样水位会高,在水流量是一样的情况下,三峡水电站水的重力势能会更大,将会转化成更多的电能.故C正确.D错误.故选C.3.A解析:A、静止的叠石,由于其处于一定的高度,容易落下来,对外界做功从而造成危害,物体由于举高而具有的能量是重力势能.故A正确.B、根据内能的定义可知,静止的叠石确实具有内能,但其给人危险的感觉是由于其处于一定的高度容易落下来而造成的,这与其内能大小无关,即使其有再多的内能,若其在地面上,也不会给人危险的感觉.故B错误.C、由于叠石是静止的,根据动能的定义可知,其不具有动能.故C错误.D、由于叠石没有发生弹性形变,根据弹性势能的定义可知,叠石不具有弹性势能.故D错误.故选A.4.C解析:上升过程中,青蛙的质量不变,高度增加,根据重力势能的决定因素,所以其重力势能增加.到了最高点以后,青蛙处于下落状态,高度下降,根据重力势能的决定因素可知,青蛙的重力势能减小.综上分析,青蛙的重力势能是先增大后减小.故选C.5. 答案为:(1)观察桌子陷入沙子的深度;(2)质量相同,高度越高,物体的重力势能越大;(3)物体重力势能的大小与物体质量的关系.解析:(1)在实验中,砝码砸在桌子上,对桌子做功,砝码对桌子做的功越多,砝码的重力势能就越大.砝码对桌子做功的多少可以通过桌子陷入沙子的深度体现出来.(2)在甲、乙两个实验中,砝码的大小相同,体现了砝码的质量相同;砝码的起始高度不同,根据控制变量法的思路,可以确定该实验探究的是物体的重力势能与高度的关系.由于图中显示的小桌陷入的沙子的深度不同,且起始高度高的乙图,小桌陷入的深度深,即砝码具有的重力势能大.由此可得结论:质量相同,高度越高,物体的重力势能越大.(3)通过乙、丙两图反映出来的信息:起始高度相同;砝码的质量不同.根据控制变量法的思路即可确定该实验要探究的是物体的重力势能与质量的关系.故答案为:(1)观察桌子陷入沙子的深度;(2)质量相同,高度越高,物体的重力势能越大;(3)物体重力势能的大小与物体质量的关系.。
重力势能弹性势能的练习题
P FM 1 M 2 F A 重力势能一定减少,机械能可能不变一定减少,机械能可能不变 B 重力势能一定增加,机械能一定增加重力势能一定增加,机械能一定增加 C 重力势能一定增加,重力势能一定增加,动能动能可能不变可能不变 D 重力势能一定减少,动能可能减少重力势能一定减少,动能可能减少【能力训练】⒈离地面高度⒈离地面高度((不为零不为零))相同的两物体甲和已,已知M 甲>M 已则,则((以地面为零势面以地面为零势面)) ( ) A 甲物体的势能大甲物体的势能大 B B 已物体的势能大已物体的势能大C 甲.已两物体的势能相等已两物体的势能相等D D D 不能判断不能判断不能判断⒉用⒉用绳子绳子吊起质量为M 的物体,当物体以的物体,当物体以加速度加速度a 匀加速上升H 的高度时,物体增加的重力势能为( )A MgHB HgH+MgaC M(g-a)D Mga ⒊沿高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的⒊沿高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面斜面向上拉同一个物体到顶端,在下列说法中正确的是( )A 沿坡度小,长度大的斜面上升克服重力做的功多沿坡度小,长度大的斜面上升克服重力做的功多B 沿坡度大,粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多沿坡度大,粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C 沿坡度长,粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多沿坡度长,粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D 以上几种情况下克服重力所做的功一样多以上几种情况下克服重力所做的功一样多⒋如图所示,质量为M 的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧弹簧,用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H ,则人做的功( )A A 等于等于MgHB MgH B 大于大于MgHC MgH C 小于小于MgHD MgH D 无法确定无法确定无法确定 ⒌一物体静止在升降机的⒌一物体静止在升降机的地板地板上在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( )A 物体势能的增加量物体势能的增加量B B B 物体动能的增加量物体动能的增加量物体动能的增加量C C 物体动能的增加量加上物体势能的增加量物体动能的增加量加上物体势能的增加量物体动能的增加量加上物体势能的增加量D 物体动能的增加量加上克服重力所做的功物体动能的增加量加上克服重力所做的功⒍质量为100g 的球从1.8m 的高处落到水的高处落到水平板平板上,又弹回到1.25m 的高度,在整个过程中重力对小球做的功?球的重力势能变化了多少?力对小球做的功?球的重力势能变化了多少?⒎地面上平铺N 块砖,每块砖的质量为M ,厚度为H ,如将砖一块一块的叠放起来,,如将砖一块一块的叠放起来,至少要至少要做多少功?做多少功?8如图所示,劲度系数为K 1的轻弹簧两端分别与质量为M 1和M 2的物体栓接,劲度系数为K 2的轻弹簧上端与物体M 2栓接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于,整个系统处于平衡状态平衡状态,现施力将物块M 1缓缓地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面,在此过程中,物块M 2的重力势能增加了多少?重力势能增加了多少?。
重力势能、弹性势能、动能
重力势能、弹性势能、动能一、重力势能1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
2公式:mgh E P =h ——物体具参考面的竖直高度3参考面a 重力势能为零的平面称为参考面;b 选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选取无关。
4标量,但有正负。
重力势能为正,表示物体在参考面的上方;重力势能为负,表示物体在参考面的下方;重力势能为零,表示物体在参考面上。
5单位:焦耳(J )6重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。
7、重力做功与重力势能变化的关系 p E W ∆-=(1)物体的高度下降时,重力做正功,重力势能减少,重力势能减少的量等于重力所做的功;(2)物体的高度增加时,重力做负功,重力势能增加,重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。
(3)重力势能变化只与重力做功有关,与其他力做功无关。
二、弹性势能1概念:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。
2 弹力做功与弹性势能的关系 p E W ∆-=当弹簧弹力做正功时,弹簧的弹性势能减小,弹性势能变成其它形式的能;、当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能增大,其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。
这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似。
3势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。
三、动能1概念:物体由于运动而具有的能量,称为动能。
2动能表达式:221υm E K = 3动能定理(即合外力做功与动能关系):12K K E E W -=4理解:①合F 在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
②合F 做正功时,物体动能增加;合F 做负功时,物体动能减少。
③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。
4适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。
2021年高考物理专题复习:重力势能和弹性势能
【详解】
[1]重力势能增加量
[2]逆向分析,篮球做平抛运动,则在空中运动时间,由
得
则水平速度
因此篮球在最高点时的动能为
14.1.8 0.8
【详解】
[1]外界拉力做正功,弹性势能增大,增大量和拉力做的功相等,所以弹簧具有的弹性势能为1.8 J。
[2]弹力做负功,弹性势能增大,增大量和弹力做的功相等,所以弹簧具有的弹性势能为0.8 J。
四、解答题
19.用起重机在1分钟内将地面上质量为m=2.0×103kg的物体竖直向上匀速提升到h=15 m的高处,g取10 m/s2,将物体视为质点,不计空气阻力。则:
(1)以地面为参考平面,求物体在h= 15 m处的重力势能Ep。
(2)求起重机对物体所做的功WF。
(3)求起重机做功的功率。
20.质量相等的两个小球用劲度系数为k的轻弹簧相连,并置于光滑水平面上。现给其中一个小球沿着弹簧轴线方向的初速度,使得小球获得初动能Ek0,已知在此后的运动过程中两物体的总动能Ek总与它们之间的距离x的关系如图所示,弹簧的形变量为x时其弹性势能为 ,图中所标物理量均为已知,两小球均可视为质点。
18.如图所示,质量分布均匀的小球,质量为m,半径为R,倾角 的斜面体质量为M,放置在水平面上。在水平推力作用下,使斜面体底角刚好与墙角接触,则静止时水平推力F的大小为____(不计一切摩擦,重力加速度为g)。若增大水平推力,则斜面体对小球的支持力将___(选填“增大”、“不变”或“减小”)。若撤去此推力小球会落地,则此过程中小球重力势能的变化量____。
A. 角不变,物体 上升的重力势能的增加量为
B. 角不变,物体 上升的重力势能的增加量为
C. 角不变,物体 重力势能的减小量为
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重力势能、弹性势能练习题
一、重力势能 1.沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端,下列说法正确的是( ) A .沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多
B .沿坡度大,粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多
C .沿坡度小,粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多
D .不管沿怎样的斜面运动,物体克服重力做功相同,物体增加的重力势能也相同
2.如图所示,桌面高为h ,质量为m 的小球从离桌面高H 处自由落下,不计空气阻力,假设以桌面处为参考平面,则小球落到地面时瞬间的重力势能为( )
A .mgh
B .mgH
C .mgh (h+H )
D .-mgh
3. 物体1的重力势能E p 1=3J ,物体2 的重力势能E p 2=-3J ,则( ) A .E p 1= E p 2 B .E p 1>E p 2 C .E p 1<E p 2 D .无法判断
4.将同一物体分两次举高,每次举高的高度相同,则( ) A .不论选取什么参考平面,两种情况中,物体重力势能的增加量相同 B .不论选取什么参考平面,两种情况中,物体最后的重力势能相等 C .不同的参考平面,两种情况中。
重力做功不等
D .不同的参考平面,两种情况中。
重力最后的重力势能肯定不等
5.质量为5kg 的钢球,从离地15m 高处自由下落1s ,其重力势能变为 (g 取10m/s 2,取地面为参考平面)
6.如图所示,在离地面高为H 的地方将质量为m 的小球以初速度v 。
竖直上抛,取抛出位置所在的水平面为参考平面,则小球在最高点和落地处重力势能各多少?小球从抛出至落地过程重力对小球做功和重力势能变化各多少?
7.在水平地面上平铺着n 块相同的砖,每块砖的质量都为m ,厚度为d 。
若将这n 块砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功? 2
)
1( n n mgd
.
8.如图所示,一条铁链长为2m ,质量为10kg ,放在水平地面上,拿住一端提起铁链:直到铁链全部离开地面的过程中,物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?
9. 如图所示,一人造卫星绕地球作椭圆轨道运动,试比较该卫星在近地点与远地点时的重力势能大小。
10.如图所示,有一连通器,左右两管的横截面积均为s ,内盛密度为ρ的液体,开始时两管内的液面高度差为h 。
若打开底部中央的阀门K ,液体开始流动,最终两液面相平。
在这一过程中,液体的重力势能变化了多少?是增加了还是减少了?如果是减少了,
减少的重力势能到哪里去了?
重力势能减少了41
h 2ρgs ,减少的重力势能转化为系统的内能
11.质量为m 的均匀链条长为L ,开始放在光滑的水平桌面上时,有41
的长度悬在桌边缘,如图所示,松手后,
链条滑离桌面,问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少?
12.某海湾共占面积1.0×107m 2,涨潮时水深20m ,此时关上水坝闸门,可使水位保持
20m 不变;退潮时,坝外水位降至18m 后保持不变,假如利用此水坝建水电站,且重力势能变为电能的效率是10%,每天有两次涨潮,问该电站一天最多能发出多少电能?(取g=l0m /s 2)
二、弹性势能
1.下列关于弹簧的弹力和弹性势能的说法正确的是( ) A .弹力与弹簧的形变量成正比,弹性势能与弹簧的形变量成正比
B .弹力与弹簧的形变量的平方成正比,弹性势能与弹簧的形变量成正比
C .弹力与弹簧的形变量成正比,弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比。
D .弹力与弹簧的形变量的平方成正比,弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比
2.关于弹性势能,下列说法正确的是( )
A .发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B .只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能
C .弹性势能可以与其他形式的能相互转化
D .弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳 3. 关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是( ) A . 当弹簧变长时。
它的弹性势能一定增大 B . 当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C . 在拉伸长度相同时,k 越大的弹簧,它的弹性势能越大
D . 弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
4.如图所示,质量为M 的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H ,则人做的功( )
A . 等于MgH
B . 大于MgH
C . 小于MgH
D . 无法确定
5.如图所示,一个物体以速度v 0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是( )
A .物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B .物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等
C .弹力做正功,弹簧的弹性势能减小
D .弹簧的弹力做负功,弹性势能增加
6.如图所示,质量相等的A 、B 两物体之间连接一轻弹簧,竖直放在水平地面上,今用力F 缓慢向上拉A ,直到B 刚要离开地面,设开始时弹簧的弹性势能为E p1,B 刚要离开地面时弹簧的弹性势能为E p2,试比较E p1、E p2的大小。
E p1=E p2
7.竖直放置的轻质弹簧,劲度系数为k ,将质量为m 的物体轻轻放在弹簧的上端,物体将上下振动,由于空气阻力的作用,物体最终将静止。
(1)m 2g 2
/k ;(2)m 2g 2
/2; (3)不等 (1)求全过程物体减少的重力势能; (2)弹簧中储存的弹性势能;
(3)物体减少的重力势能是否等于弹性势能的增加量?
8.如图所示,在光滑水平面上有A 、B 两球,中间连一弹簧,A 球固定。
今用手拿住B 球将弹簧压缩一定距离,然后释放了B 球,在B 球向右运动到最大距离的过程中, (1) B 球的加速度怎样变化? (2)B 球的速度怎样变化?
(3)弹簧的弹性势能怎样变化?
(1)加速度先减小到零后再反向增大。
(2)速度先增大后减小。
(3)弹簧的弹性势能先减小后增大。
9.质量为m的物体(视为质点)放在水平地面上,物体上要装着一根长为l0,劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧的上端P缓慢上提,如图所示,直到物体离开地面一段距离。
已知在这一过程中,P点的位移是h,则物体重力势能的增加量是多少?弹簧的弹性势能增加量为多大?
10.如图所示,劲度系数为K1的轻弹簧两端分别与质量为M1和M2的物体栓接,劲度系数为K2的轻弹簧上端与物体M2栓接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态,现施力将物块M1缓缓地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面,在此过程中,物块M2的重力势能增加了多少?
M1
M2(M1+M2)g2/K2
M2。