新课标高一物理重力势能_练习题
- 格式:wps
- 大小:109.43 KB
- 文档页数:4
重力势能练习【同步达纲练习】1.下述几种力中,做功的大小与物体的运动路径无关的是( ) A.重力 B.万有引力 C.摩擦阻力 D.浮力2.一个物体从A 点沿粗糙面AB 与光滑面AC ,分别滑到同一水平面上的B 点与C 点,则下述说法中正确的是( )A.沿AB 面重力做功多B.沿两个面重力做功相同C.沿AB 面重力势能减少多D.沿两个面重力势能减小相同3.在水平地面上铺着n 块形状为立方体的砖,每块砖的质量为m ,厚度为h ,若将砖一块一块地摞起来,至少要做功( )A.nmghB.n 2mgh C.21n(n-1)mgh D.22n mgh4.在一般的楼房中,一名成年人从一楼快步走上二楼所需要的平均功率为( ) A.25W B.100W C.400W D.1600W5.如下图所示,质量为m 的小球A 静止在光滑的水平面上,另一质量为m 的小球B 以速度υ0向A 球滚来,撞在固定在A 球的轻质水平弹簧上,那么在其后的运动过程中,弹簧所能获得的最大弹性势能为( )A. 21m υ20 B. 31m υ20 C.41m υ2D.无法确定6.100N 的重物从桌面上方的A 点,举高到桌面上方2m 的B 点,再落到B 点下3m 的地面C 点,若以桌面上物体的重力势能为0,则物体在B 点的重力势能等于 J ,在地面物体的重力势能等于 J ,从B 到C 重力做功 J ,重力势能减少 J.7.物体沿斜坡滑下后,在水平面上滑动,已知质量为m 的物体从斜坡上滑动到A 点时的速度大小为υ,A 点距水平面高为h ,最后停在水平面的B 点,若将此物体从B 点施加与面平行的力将它拉回A 点,通过A 点时速度大小为υ,则拉力作功 .8.将边长为0.2m ,重为50N 的正立方体,放于水平地面上,若以与地面相接触的一个边为轴,将它翻转一次,则施加的动力作功 J.【素质优化训练】9.将横截面积为S 的玻璃管弯成如下图所示的连通器,放在水平桌面上,让左、右两管处在竖直状态,先关闭阀门k ,往左、右管中分别注入高度为h 1和h 2密度为ρ的液体.然后打开k ,直到液体静止,在上述过程中,重力对液体做的功为( )A.ρgS(h 1-h 2)2B.ρgS(h 1-h 2)2/2C.ρgS(h 1-h 2)2/4D.ρgS(h 1-h 2)2/810.如下图所示,质量为m 的小球用轻绳系住绕O 点在竖直平面内作圆周运动,当小球运动到与圆心O 点在同一水平面上的右端P 点时,其加速度大小为2g,则小球运动到最低点时,绳对小球的拉力大小为( )A.4mgB.3mgC.(3+22)mgD.(2+32)mg11.在光滑水平面上有两个相同的小球A 和B ,另有两根相同的轻弹簧P 和Q ,其中P 被水平固定在竖直挡板上,Q 被水平固定在球B 上,如下图所示.现用水平推力使A 球压缩弹簧P 后静止,在此过程中推力做功W.然后撤去推力,A 球被弹簧P 弹出,撞到其正前方的弹簧Q 上,并沿两球心连线压缩弹簧Q ,直到把Q 压缩至最短长度.就以上物理过程,下列判断中正确的是( )A.A 球把弹簧P 压缩后静止时,弹簧P 的弹性势能为WB.弹簧Q 被压缩至最短时,所具有的弹性势能为WC.A 球把弹簧Q 压缩至最短的过程中,A 球对Q 做功WD.A 球把弹簧Q 压缩至最短的过程中,弹簧Q 对球B 做功4W12.一物体放在斜面上恰能沿斜面匀速下滑.现将此物体放在斜面底端,用一平行于斜面向上的力将物体拉到斜面顶端,拉力至少做功70J ,若以斜面底为参考平面,则物体拉至斜面顶端时所具有的重力势能是 J.13.如下图所示,链条的总长度为L ,总质量为m ,开始时链条有43L 在光滑水平桌面上,而41L 长度垂在光滑桌边外.若要把链条的悬挂部分拉回桌面,则至少要克服重力做功_______J ;如果让链条由静止开始下滑,则当全部链条离开桌边时,该链条的速度大小是__________m/s.(桌高大于L)14.如下图所示为一上细下粗的容器,上部横截面积为S ,下部横截面积为2S ,内有密度为ρ的液体,容器的底部有高为h 的气泡.当气泡上升,从细部升出液面时(液面仍在细部),重力所做的功为.15.如下图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,通过小定滑轮连接着质量均为m=4kg 的两个小物体A 和B.开始时,用手托住B 使之位于离地高度h=5m 处,而A 位于斜面底端.然后放手,若取g=10m/s 2,以地面为参考平面,不计一切摩擦.求放手后:(1)B 即将着地时B 的动能和A 、B 及地球系统的重力势能; (2)物体A 的最大重力势能【知识验证实验】长江三峡工程位于长江西陵峡中段,坝址在湖北省宜昌市三斗坪.三峡工程是一座具有防洪、发电、航运及养殖和供水等巨大综合利用的特大型水利水电工程,其主要数据如表一、表二所示.表一表二(1)请根据下图的三峡电站示意图简要说明水力发电的原理.想一想,为什么建水电站要建拦河大坝?(2)长江三峡具有丰富的水力资源.请根据表一、表二内的有关数据,计算长江三峡工程可利用的最大水能为多少?有百分之几转化为电能?26台发电机组全部建成发电后,按设计要求年发电时间为多少?解析:(1)水电站发电是利用水的势能转化为动能,推动水轮机,水轮机带动发电机将机械能转化为电能.筑坝的目的是要形成水位落差提高水的势能,将原来分布在整个流域的机械能集中起来,提高水能的利用率.(2)从表一中可得最大蓄水位h=175m,平均年流量v=4.510×1011m 3,则可利用最大水能E=mgh=ρvgh=1.0×103×4.510×1011×9.8×175J=7.735×1017J.转化为电能的百分比η=1761010735.7106.310468.8⨯⨯⨯⨯×100%=39.4%.从表二可得总装机容量P=1.820×107kW ,年平均发电量W=8.468×1010kW ·h ,则年发电时间t=P W =kW hkW 71010820.110468.8⨯⋅⨯=4652.747h=193.9d,所以26台发电机组全部建成发电后,按设计要求年发电时间约为194d.必须指出,发电机投入实际使用后,有一个保养、维修问题.因此每台发电机在一年里不可能是连续工作的.说明 1994年,世界上最大的水利工程——长江三峡水利工程正式开工,2003年开始发电,在水能的利用中,包含了丰富的物理知识,本题是一道学科内综合题,通过练习,学生要掌握如何运用所学知识,分析解决联系实际问题的能力.【知识探究学习】能源问题是当前热门话题,传统的能源—煤和石油—一方面储量有限,有朝一日将要被开采完毕,另一方面,使用过程中也带来污染.寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向.利用潮汐发电即是一例.关于潮夕,古人说:“潮者,据朝来也;汐者,言夕至也.”下图表示的是利用潮汐发电.左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道(图(a)),潮落至最低点时放水发电(图(b)).待内外水面高度相同,再堵住通道,直到下次涨潮至最高点,又放水发电(图(c)).设海湾面积为5.0×107m 2,高潮与低潮间高度差3.0m ,则一天内水流的平均功率为多少MW?注:实际上由于各种损失,发电功率仅为水流的平均功率的10%—25%.例如法国兰斯河(the Rance River)潮汐发电站水势能释放平均功率240MW ,而发电功率仅为62MW.解析:潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能. 每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力为:mg=ρυg=1.0×103×5.0×107×3×10kg=1.5×1012kg 其重心的高度变化为:h=1.5m一天内海水两进两出,故水流功率为:P=t mgh 4=3600245.1105.1412⨯⨯⨯⨯W ≈1.0×108W即:P ≈100MW能源是人类生存和发展的重要支撑因素,海洋蕴藏着极丰富的能源:潮汐能、波浪能、温差能、盐度差能、海流能等,海洋能源急待人类去开发.潮汐发电是海洋能开发较早的一种,我国潮汐能源约1.1×108kW ,开发利用潮汐能技术也在不断提高.本题以潮汐能发电这一问题为背景,向同学们介绍了潮汐能、潮汐发电的原理、条件.边学习边运用,解决了问题,学到了新东西.参考答案【同步达纲练习】1.A 、B 、D2.B3.C4.B5.C6.200;-100;300;3007.2mgh+m υ28.2.1 【素质优化训练】9.C 10.A 11.A 、D 12.35 13.321mgl;41gl 1514.2hs ρg(l-2h) 15.(1)50J ;100J (2)150J。
高一物理重力势能试题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【答案】D=mgh知,重力势能由物体所受的重力和它所处的高度共同决定,故A错,重【解析】根据Ep力势能是物体和地球组成的系统所共有的,故D正确.重力势能是相对量,只有相对一个参考平面,重力势能才有确定值,在地面上的物体,重力势能不一定为零,故C错.重力势能有正负,故B错.2.某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是()A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH【答案】D【解析】根据重力做功的特点,可知D正确.3.下面关于重力做功及重力势能的说法中,正确的是()A.两物体A、B,A的高度是B的2倍,那么A的重力势能也是B的2倍B.如果考虑空气阻力,从某一高度下落一物体到达地面,物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少C.重力做功的多少,与参考平面的选取无关D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但这并不影响研究有关重力势能的问题【答案】CD=mgh可知,重力势能由mg和h共同决定,故A错误;由【解析】由重力势能的计算公式Ep=-mgh可知,重力势能的变化只与mgh有关,而与阻力无关,故B错误,C正确;虽然重ΔEp力势能具有相对性,选择不同的参考平面,物体具有不同重力势能的数值,但这并不影响对重力势能的研究,故D正确,所以本题的正确选项为C、D.4.如图所示,质量为m的小球,用一长为l的细线悬于O点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O点正下方D处有一钉子,小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动,并经过C点,若已知OD=l,则小球由A点运动到C点的过程中,重力势能减小了多少?重力做功为多少?【答案】mgl mgl【解析】从A 点运动到C 点,小球下落h =,故重力做功W G =mgh =mgl .重力势能的变化量ΔE p =-W G =-mgl ,负号表示小球的重力势能减少了. 答案:mglmgl5. 升降机中有一质量为m 的物体,当升降机以加速度a 匀加速上升h 高度时,物体增加的重力势能为( ) A .mgh B .mgh +mah C .mah D .mgh -mah【答案】A【解析】重力势能的增加量等于物体克服重力做的功,A 对,B 、C 、D 错.6. (2011年聊城高一检测)在同一高度,把三个质量相同的球A 、B 、C 分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛、它们都落到同一水平地面上,则三个球在运动过程中,重力对它们做的功分别为W A 、W B 、W C 、重力的平均功率分别为P A 、P B 、P C ,、则它们的大小关系为 ( ) A .W A >W B =W C ,P A >P B =P C B .W A =W B =W C ,P A =P B =P C C .W A =W B =W C ,P B >P C >P A D .W A >W B >W C ,P A >P B >P C【答案】C【解析】由重力做功特点知:W A =W B =W C ;从抛出到落地的时间,由运动学知识点:t B <t C <t A ;由P =得,P B >P C >P A ,故C 对.7. 要将一个质量为m 、边长为a 的水平放置的匀质正立方体翻倒,推力对它做功至少为( ) A .mga B .mga /2 C .(+1)mga /2 D .(-1)mga /2【答案】D【解析】推力对物体所做的功,增加了物体的重力势能,即W F =ΔE p ,ΔE p =mg (a -a )=mga ,正确选项为D.8. 如图所示,一个质量为M 的物体,放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L 、劲度系数为k 的轻弹簧处于原长,现用手拉着弹簧上端的P 点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离,在这一过程中,P 点的位移(开始时弹簧处于原长)是H ,则物体重力势能的增加量为( )A.MgH B.MgH+C.MgH-D.MgH-【答案】C【解析】物体离开地面时,弹簧伸长x=重物上升的高度h=H-x重力势能增加量Ep=Mgh=MgH-所以正确答案为C.9.一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上,现在缓慢地把绳子提起来.设提起前半段绳子时人做的功为W1,全部提起来时人做的功为W2,则W1∶W2等于()A.1∶1B.1∶2 C.1∶3D.1∶4【答案】D【解析】提起前半段绳子时人做的功W1=mg×l=mgl,提起全部绳子时人做的功为W2=mg·l=mgl,W1∶W2=1∶4.所以答案选D.10.额定功率为80 kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20 m/s,汽车的质量是2 t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:(1)汽车受到的阻力多大?(2)3 s末汽车的瞬时功率多大?(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少?【答案】(1)4×103 N(2)48 kW(3)5 s【解析】(1)在输出功率等于额定功率的条件下,当牵引力F等于阻力Ff时,汽车的加速度减小到零,汽车的速度达到最大,设汽车的最大速度为vmax,则汽车所受阻力为:Ff== N=4×103 N.(2)设汽车做匀加速运动时,需要的牵引力为F′,根据牛顿第二定律有F′-Ff =ma,解得F′=Ff+ma=4×103 N+2×103×2 N=8×103 N因为3 s末汽车的瞬时速度为v3=at=2×3 m/s=6 m/s,所以汽车在3 s末的瞬时功率为P3=F′v3=8×103×6 W=48 kW.(3)汽车做匀加速运动时,牵引力F′恒定,随着车速的增大,输出功率逐渐增大,输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度vmax′,其数值为:vmax′== m/s=10 m/s.根据运动学公式,汽车维持匀加速运动的时间t== s=5 s.答案:(1)4×103 N(2)48 kW(3)5 s。
高一物理重力势能试题1.下列关于重力势能的说法中正确的是( )A.重力势能是物体所具有的B.重力势能的变化,只跟重力做功有关系,和其它力做功多少无关C.重力势能是矢量,在地球表面以下为负D.重力势能的增量等于重力对物体做的功【答案】B【解析】重力势能是物体和地球所共有的,而不是物体自己单独所具有的,A错误。
从重力势能=mgh的表达式可知,重力势能是由自身的重力和物体相对于零势能面的高度所决定的,由于Ep零势能面的选取是任意的,所以表达式中h具有相对性,所以重力势能是相对的。
重力势能是标量,有正负之分,若为正值,则表示物体在零势能面的上方,若为负值则表示物体在零势能面的下方。
重力对物体做的功等于重力势能的变化量,重力做正功,重力势能减小,重力做负功(即克服重力做功)等于重力势能增加.所以,本题的正确选项应为B。
【考点】重力势能点评:本题考查了重力势能和重力做功之间的关系和联系。
即做功是改变能量相关的量度。
2.如图所示,轻质细绳跨过定滑轮(不计质量),悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,M和m组成的系统由静止开始运动过程中()A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能D.M和m组成的系统机械能守恒【答案】BD【解析】M、m都有绳子的拉力做功,各自的机械能不守恒,A错;以M、m构成的系统为研究对象,绳子的拉力对M做负功,对m做正功,拉力大小时刻相等,正负功的绝对值相同,所以绳子的拉力对系统做功为零,系统机械能守恒,BD对;M减少的重力势能等于m增加的重力势能与系统动能增量之和,C错;3.下列说法正确的是()A.地面上的物体重力势能一定为0B.质量大的物体重力势能一定大C.不同的两个物体离地面高的物理重力势能一定大D.离地面一定高度的物体其重力势能一定不为0【答案】D【解析】重力势能与选取的零势能面有关,A错误;重力势能不仅与质量有关,还与高度有关,BC错误;4.一实心铁球与一实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,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【答案】C【解析】实心铁球与实心木球质量相等,铁密度大,所以铁球体积小,重心低,重力势能,铁球重心低,重力势能小于木球的重力势能,C对。
高一物理【重力势能】专题训练[A组基础达标练]1.如图所示,A点距地面高为h,B点在地面上,一物体沿两条不同的路径ACB和ADB 由A点运动到B点,则()A.沿路径ACB重力做的功多一些B.沿路径ADB重力做的功多一些C.沿路径ACB和路径ADB重力做的功一样多D.无法判断沿哪条路径重力做的功多一些解析:重力做的功与运动路径无关,只与初位置和末位置及重力的大小有关,故选项C 正确。
答案:C2.如图所示,某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动,在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中()A.弹力对小球做正功,弹簧的弹性势能减少B.弹力对小球做负功,弹簧的弹性势能减少C.弹力对小球做正功,弹簧的弹性势能增加D.弹力对小球做负功,弹簧的弹性势能增加解析:在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧对小球的弹力方向向右,与位移方向相反,则弹力对小球做负功,弹簧的弹性势能增加,故A、B、C错误,D正确。
答案:D3.如图所示,撑竿跳是运动会中常见的比赛项目,用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性。
下列关于运动员撑竿跳起过程的说法正确的是()A.运动员撑竿刚刚触地时,竿弹性势能最大B .运动员撑竿跳起到达最高点时,竿弹性势能最大C .运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻,竿弹性势能最大D .以上说法均有可能解析:竿形变量最大时,弹性势能最大,竿刚触地时没有形变,人到最高点时,竿已由弯曲到基本完全伸直,故选项C 正确。
答案:C4.如图所示,质量为m 的小球,用一长为l 的细线悬于O 点,将悬线拉直呈水平状态,并给小球一个竖直向下的速度让小球向下运动,O 点正下方D 处有一钉子,小球运动到B 处时会以D 为圆心做圆周运动,并经过C 点。
若已知OD =23l ,重力加速度为g ,则小球由A 点运动到C 点的过程中( )A .重力做功13mgl ,重力势能减少13mglB .重力做功53mgl ,重力势能减少53mglC .重力做功23mgl ,重力势能减少23mglD .重力做功13mgl ,重力势能增加13mgl解析:小球由A 点运动到C 点的过程中,小球下落的高度为h =13l ,故重力做功W G =mgh =13mgl ,重力做正功,重力势能减少13mgl ,选项A 正确。
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。
重力势能和弹性势能基础练习题一、选择题1.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()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2.下列关于重力势能的说法中正确的是()①重力势能是物体和地球共同具有的,而不是物体单独具有的②在同一高度,将同一物体以v0向不同方向抛出,落地时物体减少的重力势能一定相等③重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功④在地面上的物体,它的重力势能一定为零A.①②B.③④C.①③D.②④3.如图所示为一个人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动的轨迹,在卫星由近地点a运动到远地点b的过程中()A.地球引力对卫星不做功B.卫星运行的速率不变C.卫星的重力势能增加D.卫星的动能增加4.如图所示,ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A、P、B三点位于同一水平面上,C和D分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速释放,则() A.沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B.两小球到达C点和D点时,重力做功相等C.两小球到达C点和D点时,重力势能相等D.两小球刚开始从A和B两处无初速释放时,重力势能相等5.竖直上抛一个小球,从抛出到落回原抛出点的过程中,它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象(如图所示)中正确的是(不计空气阻力,以竖直向下为正方向,图中曲线为抛物线,抛出点为零势能点)()6.一升降机箱底部装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦和空气阻力的影响,则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中()A.升降机的速度不断减小B.升降机的加速度不断变大C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功D.重力势能减小,弹性势能增大二、计算题7.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瞬间,铁链克服重力做功为多少?铁链的重力势能变化了多少?(g取9.8m/s2)8.世界著名撑杆跳高运动员——乌克兰名将布勃卡身高1.83m,体重82kg,他曾35次打破撑竿跳高世界纪录(如图),目前仍保持着6.14m的世界纪录。
高一物理限时训练23(重力势能)审定:高一物理组1.如图所示,一个质量为m ,均匀的细链条长为L ,置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使L/2长部分垂在桌面下,(桌面高度大于链条长度,取桌面为零势能面),则链条的重力势能为( )A.0B. mgl 21-C.mgl 41-D. mgl 81- 2.在相同高处的一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度v 0分别竖直上抛、平抛和竖直下抛,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A .从抛出到落地过程中,重力对它们做功不相同B .从抛出到落地过程中,重力对它们的平均功率相同C .三个小球落地时,平抛小球的重力瞬时功率最小D .三个小球落地时的速度大小相同3.如图3所示,静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为h ,桌面距地面高为H ,物体质量为m ,则以下说法正确的是( )A.小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程,重力做功最少B.小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程,重力做功最多C.以桌面为参考面,小球的重力势能的减少量为mghD.以地面为参考面,小球的重力势能的减少量为mg (H+h )4.如图所示,倾角为θ的斜面正上方有一小球以初速度v 0水平抛出。
若小球到达斜面的位移最小,重力加速度为g ,则飞行时间t 为( )A.θtan 0v t =B.θtan 20g v t =C.θtan 0g v t =D.gv t θtan 20= 5.如图所示,相距为l 的两小球A 、B 位于同一高度h (l 、h 均为定值). 将A 向B 水平抛出的同时, B 自由下落. A 、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。
不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( )A .A 、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度B . A 、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C .A 、B 不可能运动到最高处相碰D . A 、B 一定能相碰6.两相同高度的斜面,倾角分别为300、600,两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v 抛出,如图所示,假设两球都能落在斜面上,则两球下落高度之比( )A.1:2 B.3:1 C.1:9 D.9:17.一个物体以初速度v0水平抛出,落地速度为v,则物体运动时间为()A. B. C. D.8.如图所示,在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。
2 重力势能1. (多选)下列物体中,具有弹性势能的是( )A .被拉长的橡皮筋B .在空中自由下落的小球C .被拉细的铜丝D .被弯曲的铜片2. 关于弹性势能和重力势能,下列说法中正确的是( )A .弹簧的弹性势能大小只与弹簧的材料有关B .在弹性限度内,弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关C .重力势能的变化量与参考平面的选取有关D .当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定增加3. 如图所示,质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下经过水平面BC 后,再滚上另一斜面,当它到达高h 4的D 点时,速度为0。
在这个过程中,重力做功为( ) A.mgh 4B.3mgh 4C .mghD .04. 如图所示,ACP 和BDP 是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A 、P 、B 三点位于同一水平面上,C 和D 分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从A 和B 两处同时无初速度释放,则( )A .沿BDP 光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B .两小球到达C 点和D 点时,重力做功相等C .两小球到达C 点和D 点时,重力势能相等D .两小球刚开始从A 和B 两处无初速度释放时,重力势能相等5. 一棵树上有一个质量为0.3 kg 的熟透了的苹果P ,该苹果从树上与A 等高处先落到地面C 最后滚入沟底D 。
已知AC 、CD 的高度差分别为2.2 m 和3.0 m ,以地面C 为参考平面,A 、B 、C 、D 、E 之间竖直距离如图所示。
算出该苹果从A 落下到D 的过程中重力势能的减少量和在D 处的重力势能分别是(g 取10 m/s 2)( )A .15.6 J 和9 JB .9 J 和-9 JC .15.6 J 和-9 JD .15.6 J 和-15.6 J参考答案1. AD解析:被拉长的橡皮筋和被弯曲的铜片发生了弹性形变,故具有了弹性势能,故选A 、D 。
2. B解析:弹簧的弹性势能大小不仅与弹簧的材料有关,还与弹簧的形变量有关,故A 错误,B 正确;重力势能的变化量与参考平面的选取无关,故C 错误;当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减小,故D 错误。
高一物理重力势能试题1.关于重力势能的下列说法中错误的是:A.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加B.质量非常大的物体,重力势能也可能等于零C.在三十层楼上的物体,它具有的重力势能一定不等于零D.重力势能具有系统性和相对性【答案】C【解析】重力做负功,重力势能增加.故A正确.重力势能的大小与零势能的选取有关,所以质量非常大的物体和在三十层楼上的物体的重力势能也有可能为零,B正确C错误;重力势能大小和零势能点的选取有关,所以具有相对性,D正确;让选错误的,故选C【考点】考查了对重力势能的理解点评:关键是知道重力势能的大小具有相对性,即和零势能的选取有关,2.质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H,如图6所示在这个过程中(不计空气阻力),下列说法中正确的有:A.物体的重力势能增加了mgH B.物体的动能减少了FHC.物体的机械能增加了FH D.物体重力势能的增加小于动能的减少【答案】AC【解析】物体克服重力做了多少功就有多少能量转化为重力势能,A对;动能的变化要根据合力做功来判断,合力做功(mg-F)H,动能减少了(mg-F)H,B错;物体机械能的增加根据除了重力以外其他力做功来判断,其他力做功为FH,C对;物体的机械能是增加的,重力势能增大的多,动能减少量较小,D错;3.小球在做自由落体运动的过程中,下列说法正确的是( )A.小球的动能不变B.小球的重力势能增大C.小球的机械能减小D.小球的机械能守恒【答案】D【解析】小球在做自由落体运动的过程中,速度增大,动能增大,高度降低,重力势能减小,B 错;只有重力做功,机械能守恒,C错;D对;4.如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度大小为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体A.重力势能增加了mgh B.克服摩擦力做功mghC.动能损失了mgh D.机械能损失了【答案】CD【解析】【考点】功能关系;牛顿第二定律.专题:机械能守恒定律应用专题.分析:重力势能的增加量等于克服重力做的功;动能变化等于力的总功;机械能变化量等于除重力外其余力做的功.解答:解:A、加速度a=g=,摩擦力f=mg,物体在斜面上能够上升的最大高度为h,所以重力势能增加了mgh,故A错误;B、克服摩擦力做功,故B错误;C、动能损失量为合外力做的功的大小△Ek =F合外力?s=mg?3L=mgL,故C正确;D、机械能的损失量为fs=mg?2L=mgh,故D正确.故选CD.点评:本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化.5.如图所示,两个质量相同的小球A、B分别用细线悬在等高的O1、O2点。
高一下学期重力势能和弹性势能练习题一、选择题1.关于重力势能的几种理解,正确的是( )A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零C.在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能变化的问题计算2.关于弹力做功与弹性势能的关系,我们在进行猜想时,可以参考重力做功与重力势能的关系的讨论,则下面的猜想有道理的是()①弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将增加②弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将减少③弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将增加④弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将减少A.①④B.②③C.①③D.②④3.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.加速下降时,重力做功大于系统重力势能的减少量D.任意相等的时间内重力做的功相等4.有一种玩具弹簧枪,如图5-5-2所示,扣动扳机后,弹簧把弹丸弹射出去,以下说法中正确的是()A.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,弹簧的弹性势能减少了B.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,弹簧的弹性势能传递给弹丸了C.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,如果弹丸质量较大,它获得的动能就会少一些D.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,如果弹丸质量较小,它获得的动能就会少一些图5-5-25.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面的高度为h,如图所示。
下列说法正确的是( )A.若以桌面为参考面,小球在A点的重力势能为mgH,在B点的重力势能为mghB.若以地面为参考面,小球在A点的重力势能为mg(H+h),在B点的重力势能为0C.若以桌面为参考面,小球从A到B重力势能的变化量为mg(H-h)D.若以地面为参考面,小球从A到B重力势能的变化量为-mg(H+h)6.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的一游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点.若在下落过程中不计空气阻力,则以下说法正确的是()A.速度先增大后减小B.加速度先减小后增大C.动能增加了mgLD.重力势能减少了mgL7.用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离,那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法( )A.重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B.重力做负功,拉力做正功,合力做正功C.重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功8.下列说法正确的是()。
重力势能1.质量为m 的物体,沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑,当下滑t (s)时重力势能减少量为( )A .12mg 2t 2sin α B .12mg 2t 2 C .mg 2t 2D .12mg 2t 2sin 2 α D2.一棵树上有一个质量为0.3kg 的熟透了的苹果P ,该苹果从树上A 处先落到地面C 最后滚入沟底D 。
A 、B 、C 、D 、E 水平面之间竖直距离如图所示。
以地面C 为零势能面,g 取10m/s 2,则该苹果从A 落下到D 的过程中重力势能的减少量和在D 处的重力势能分别是( )A .15.6 J 和9 JB .9 J 和-9 JC .15.6 J 和-9 JD .15.6 J 和-15.6 JC3.魔方,又叫魔术方块或鲁比克方块,是一种手部极限运动。
通常泛指三阶魔方。
三阶魔方形状是正方体,由有弹性的硬塑料制成。
要将一个质量为m 、边长为a 的水平放置的匀质三阶魔方翻倒,推力对它做功至少为( )A .2mgaB .2mga 2C .2+1mga 2 D .2-1mga 2D4.某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中质量为m 的皮球滑落,球从A 点滚到了山脚下的B 点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是( )A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgHD5.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒。
已知重心在c点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa、Ob分别为0.9 m和0.6 m。
若她在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做的功和相应的功率约为( )A.430 J,7 W B.4 300 J,70 WC.720 J,12 W D.7 200 J,120 WB6.(多选)下列关于重力势能的说法正确的是( )A.放在地面上的物体的重力势能为零B.一个在轨道上运动的物体,在它的重力势能为零的时刻,一定运动到了轨道的最低点C.质量小的物体可能比质量大的物体具有的重力势能大D.在同一高度(相对于参考平面的高度不为0)上的质量不同的物体的重力势能一定不同CD7.如图所示,静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为H,桌面距地面高为h,物体质量为m,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )A.物体沿竖直轨道下滑到桌面上,重力势能减少最少B.物体沿曲线轨道下滑到桌面上,重力势能减少最多C .以桌面为参考平面,物体重力势能减少mgHD .以地面为参考平面,物体重力势能减少mg (H +h )C8.(多选)关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )A .弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B .弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C .同一弹簧,在弹性限度内,形变量越大,弹性势能越大D .弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关ABC9.如图所示,一个质量为M 的物体,放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L 、劲度系数为k 的轻弹簧处于原长,现用手拉着弹簧上端的P 点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离,在这一过程中,P 点的位移(开始时弹簧处于原长)是H ,则物体重力势能的增加量为( )A .MgHB .MgH +M2g2kC .MgH -M2g2kD .MgH -Mg kC10.物体从某高度处做自由落体运动,以地面为重力势能零点,下列所示图像中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是( )A B C DB11.如图所示,一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂。
高一下学期重力势能和弹性势能练习题一、选择题1.关于重力势能的几种理解,正确的是()A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零C.在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能变化的问题计算2.关于弹力做功与弹性势能的关系,我们在进行猜想时,可以参考重力做功与重力势能的关系的讨论,则下面的猜想有道理的是()①弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将增加②弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将减少③弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将增加④弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将减少A. ①④B.②③C.①③D.②④3.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. 加速下降时,重力做功大于系统重力势能的减少量 D. 任意相等的时间内重力做的功相等4.有一种玩具弹簧枪,如图 5-5-2 所示,扣动扳机后,弹簧把弹丸弹射出去,以下说法中正确的是()A. 弹簧将弹丸弹射出去的过程中,弹簧的弹性势能减少了B.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,弹簧的弹性势能传递给弹丸了C.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,如果弹丸质量较大,它获得的动能就会少一些D.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,如果弹丸质量较小,它获得的动能就会少一些图5-5-25.质量为 m的小球,从离桌面 H高处由静止下落,桌面离地面的高度为 h,如图所示。
下列说法正确的是 ()A.若以桌面为参考面,小球在 A点的重力势能为 mgH,在B点的重力势能为 mghB.若以地面为参考面,小球在 A点的重力势能为 mg(H+h) ,在 B点的重力势能为 0 C.若以桌面为参考面,小球从 A到B重力势能的变化量为mg(H-h)D.若以地面为参考面,小球从 A到B重力势能的变化量为 -mg(H+h)6.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为 m 的一游戏者身系一根长为 L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落 1.5L 时到达最低点 .若在下落过程中不计空气阻力,则以下说法正确的是()A. 速度先增大后减小B.加速度先减小后增大C.动能增加了 mgLD.重力势能减少了mgL7.用起重机将质量为 m的物体匀速地吊起一段距离,那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法 ( )A. 重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B. 重力做负功,拉力做正功,合力做正功C.重力做负功,拉力做正功,合力做功为零 D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功8.下列说法正确的是()。
作业练习1.下列关于重力势能的几种理解,正确的是()A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零C.选取地面为参考平面,从不同高度将某一物体抛出,落地时物体的重力势能不相等D.选取不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响有关重力势能问题的研究2.如图1,静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为H,桌面距地面高为h,物体质量为m,重力加速度为g,则以下说法正确的是()图1A.物体沿竖直轨道下滑到桌面上,重力势能减少最少B.物体沿曲线轨道下滑到桌面上,重力势能减少最多C.以桌面为参考平面,物体重力势能减少mgHD.以地面为参考平面,物体重力势能减少mg(H+h)3.利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮.若磁悬浮列车的质量为20 t ,因磁场间的相互作用,列车浮起的高度为100 mm ,则该过程中磁悬浮列车克服重力做功是( )A .20 JB .200 JC .2.0×107 JD .2.0×104 J4.如图2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( )图2A .n (n -1)mghB.12n (n -1)mgh C .n (n +1)mgh D.12n (n +1)mgh5.如图3所示,一颗人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动,则( )图3A .卫星在A 点的重力势能比在B 点的重力势能大B .卫星在B 点的重力势能比在A 点的重力势能大C .卫星在A 、B 两点的重力势能相等D .条件不足,无法比较6.一物体以初速度v 竖直向上抛出,做竖直上抛运动,则物体的重力势能E P -路程s 图象应是四个图中的( )7.关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是( )A .重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少B .物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加C.地球上物体的重力势能是不变的D.重力做功的多少及重力势能的变化量都与参考平面的选取无关8.如图4所示,一小球贴着光滑曲面自由滑下,依次经过A、B、C三点.以下表述正确的是()图4A.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点的重力势能大于零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9.在高处的某一点将两个质量相等的小球以相同速率v0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参考答案:1.D 2C 3D 4B 5B 6A 7ABD 8AD 9ABD。
高一物理重力势能测试题 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020高一物理《重力势能》测试题1.关于重力势能的下列说法中正确的是:()A.重力势能的大小只由重物本身决定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.重力势能实际上是物体和地球所共有的2.关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是:()A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加B.在同一高度,将物体以初速度v向不同的方向抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和3.一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,下列结论正确的是:()A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能等于木块的重力势能C.铁块的重力势能小于木块的重力势能D.上述三种情况都有可能4.质量为m的物体,在距地面h高处以g/2的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是:()A.物体重力势能减少mgh/3B.重力做功mgh/2C.物体的动能增加mgh/2D.重力做功mgh5.从离开地面h高处以初速度v,分别向水平方向竖直方向竖直向下抛出a、b、c三个质量相同的小球,不计空气阻力则它们:()A.落地时的动能相同B.落地时的动能大小是EKa >EKb>EKcC.重力势能的减少相同D题号 1 2 3 4 5答案6至少要做_______J的功(g=10m/s2)7.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面下滑,t秒内下滑了s,则其重力势能改变了_____ 8.如图6所示,桌面距地面0.8m,一物体质量为2kg,放在距桌面0.4m的支架上.(1)以地面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,势能减少多少?(2)以桌面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中势能减少多少?9.如图7所示,重物A质量为m,置于水平地面上,其上表面竖直固定着一根轻弹簧,弹簧长为L0劲度系数为k,下端与物体相连结,现将上端P缓缓地竖直提起一段距离L,使重物离开地面,这时重物具有的重力势能为多少(以地面为零势面).※10.如图5所示,劲度系数为K1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2栓接,劲度系数为K2的轻质弹簧上端与物块2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2的重力势能增加了多少?;;;;;解:(1)以地面为零势能面①Ep1=mg(h1-h2)=24J②下落过程中的重力势能的减小量为ΔEpΔEp=Ep2-Ep1=24J(2)以桌面为零势能面Ep1′=mgh1=8JEp2′=-mgh2=-16J重力势能的减小量为ΔEp′ΔEp′=Ep1′-Ep2′=24J9.解:物体受力平衡,则由胡克定律F=kx得:Kx=mg则x=mg/k则物体上升的高度h为:H=L+LO-x以地面为零势能面Ep=mgh=mg(L+LO)-(mg)2/k10.解:开始时弹簧K2的弹力等于m1和m2的总重力;最后,弹簧K2的弹力等于零,由胡克定律和势能的概念得:物块2的重力势能增加了ΔEP2=221 2)( kg mmgm+=22 21 2)(kg mmm+.h。
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 .mghB .mgHC .mgh (h+H )D .-mgh3. 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。
高一物理重力做功与重力势能试题1.当重力对物体做正功时,物体的()A.重力势能一定增加,动能一定减小B.重力势能一定增加,动能一定增加C.重力势能一定减小,动能不一定增加D.重力势能不一定减小,动能一定增加【答案】C【解析】试题分析: 根据重力做功与重力势能变化的关系得:WG =-△Ep,当重力对物体做正功时,重力势能一定减小;根据动能定理知道:W合=△Ek,当重力对物体做正功时,物体可能还受到其他的力做功,所以对物体做的总功可能是正功,也有可能是负功,也有可能为0,所以物体的动能可能增加,也有可能减小,也有可能不变。
【考点】重力势能的变化与重力做功的关系2.如图所示,把一个小球从碗壁a处放开,小球经a点运动到b点,在这一过程中,小球的能量转化情况是A.从a到O,动能转化为重力势能,从O到b动能转化为重力势能B.从a到O,动能转化为重力势能,从O到b重力势能转化为动能C.从a到O,重力势能转化为动能,从O到b动能转化为重力势能D.从a到O,重力势能转化为动能,从O到b重力势能转化为动能【答案】C【解析】从a到O,速度增大,高度降低,故小球的动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;从O到b的过程中,高度增加,速度减小,故小球的重力势能增大,动能减小,小球的动能转化为重力势能,故选项C正确。
【考点】能量转化及守恒定律.3.如图所示,桌面离地高度为h=1m,质量为1kg的小球,从离桌面H=2m高处由静止下落.若以桌面为参考平面,则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为 (g=10m/s2)A.10J,10J B.10J,30JC.-10J,10J D.-10J,30J【答案】D【解析】物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,即,其中h为物体到零势能点的高度,因此重力势能大小与零势能点的选取有关,同一位置选择的零势能点不同,对应的重力势能就不同,在参考平面以上为正值,位于参考平面以下为负值,位于参考平时为零。
高一物理《重力势能》测试题一、选择题1、下列说法正确的是()A.重力势能是标量,不可能为负值B.质量一定的物体,悬挂起来重力的势能一定为零C.重量相同的物体,在同一点所具有的重力势能相同D.重力势能是标量,但有正负之分2、以下说法正确的是()A.重力做功与路径无关,与起点和终点的位置有关B.静摩擦力总是阻碍物体的运动,滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动C.电荷在导体中流动时,就产生电流,入户电压就是指电流在入户处的电压D.通电导线在磁场中受到安培力,该力一定与磁场垂直3、物体从某一高度自由下落,则()A.重力做的功与时间成正比B.重力做的功与时间的平方成正比C.重力做的功与高度的平方成正比D.重力做的功与高度的平方成反比二、填空题4、一个质量为500g的物体,它的的重力是______N,那么,这个物体在月球上的重力是______N。
41、一个质量为10kg的物体,高为2m,则重力势能为______J,那么,当物体的质量变为20kg时,重力势能______。
(填增大、减小、不变)411、重力势能的表达式为EP=______;重力势能是标量还是矢量?______。
4111、一个质量为10kg的物体自由下落,则前3s内重力做功的平均功率P=______W。
若物体下落的高度为80m,则重力做功的平均功率P=______W。
物体从离地45m高处做自由落体运动,它的动能和重力势能相等时,离地高度是______m;此后第一个1s内末速度和第4个1s内末速度大小之比为______。
三、计算题9、一个质量为10kg的物体,在拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是它重力的0.2倍,求:(1)物体的重力;(2)拉力的大小;(3)若将拉力方向不变,大小变为原来2倍时,物体的合力为多少?物体将如何运动?(g取10N/kg)91、如下图所示,一个质量为m的物块放在水平地面上,现在对物块施加一个竖直向上的恒力F作用,物块没有动,经过时间t后撤去F,又经过时间t物块刚好停下来。
7.4 重力势能同步练习题解析(人教版必修2)1.关于重力势能,下列说法中正确的是()。
A.重力势能只是由重物自身所决定B.重力势能是标量,不可能有正、负值C.重力势能具有相对性,所以其大小是相对的D.物体克服重力所做的功等于物体增加的重力势能2.物体在运动过程中克服重力做功为100J,则下列说法中正确的应是()。
A.物体的重力势能一定增加100 JB.物体的重力势能一定减少100 JC.物体的动能一定增加100 JD.物体的动能一定减少100 J3.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是()。
A.物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量B.在同一高度,将物体以初速度v0向不同方向抛出,从抛出到落地的过程中,重力所做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体所增加的重力势能之和4.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()。
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.由A到B的过程中,汽车的重力势能的增量为零,重力的总功等于零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,上坡时重力做负功,下坡时做正功,总功为零5.一实心铁球与一实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是()。
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.把一个物体从地面竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中()。
A.重力所做的功为零B.重力所做的功为2mghC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh7.如图所示,一条铁链长为2 m,质量为10 kg,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瞬间,物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?8.如图所示,长为2l的细杆中点有一转轴O,两端分别固定质量为2m、m的小球a和b,当杆从水平位置转到竖直位置时,小球a和b构成的系统的重力势能如何变化,变化了多少?高一物理7-2-2 第七章 第4节 重力势能 习题1.质量相同的实心木球和铜球,放在同一水平桌面上,则它们的重力势能是:A .木球大;B .铜球大;C .一样大;D .不能比较。
高一物理重力势能练习题
1.下列关于重力势能的说法正确的是
A.重力势能是地球和物体共同具有,而不是物体单独具有的B.重力势能的大小是相对的
C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
D.在地面上的物体,它的重力势能一定等于零
2.一个实心铁球和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
A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能小于木球的重力势能
C.铁球的重力势能等于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能
3.将重为50 N的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10 m高,此过程中物体的重力势能变化了J,拉力对物体做功J.若物体以1 m/s2的加速度上升10 m高,此过程中物体的重力势能变化了J,拉力对物体做了J的功.(g 取10 m/s2)
4.盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N,长1 m,从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J,如果改从乙端提起至甲端恰好离地面需做功J.(g取10 m/s2)
5.地面上竖直放置一根劲度系数为k,原长为L0的轻质弹簧,在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上,弹簧被压缩,求小球速度最大时重力势能是多少?(以地面为参考平面)
6.质量为10 kg的物体静止在地面上,现用120 N的竖直拉力提升物体,g取10 m/s2.在物体上升10 m时,拉力做功J,物体动能增加J,重力势能增加J.
7.质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上,又弹回到1.25 m的高度,在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?
8.如图所示,一个质量为m、半径为r、体积为V的铁球,用一细线拴住,慢慢地放入截面积为S、深度为h的水中.已知水的密度为ρ,求铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中,水与铁球的重力势能分别变化了多少?水与铁球
组成的系统总的重力势能变化了多少?
9.如图,长为L的细线拴一个质量为m的小球悬挂于O点,现将小球拉至与O点等高的位置且线恰被拉直.求放手
后小球摆到O点正下方的过程中:
(1)球的重力做的功;(2)线的拉力做的功;
(3)外力对小球做的总功.
10.如图所示,一个质量为m的木块,以初速度v0冲上倾角为θ的斜面,沿斜面上升L的距离后又返回运动.若木块与斜面间的动摩擦因数为μ,求:
(1)木块上升过程重力的平均功率是多少?木块的重力势能变化了多少?
(2)木块从开始运动到返回到出发点的过程滑动摩擦力做的功是多少?重力做的功是多少?全过程重力势能变化了多少?
v0
11、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W1,提起后半段绳人做的功为W2,则W1∶W2等于()
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
12、从某一高处平抛一物体,物体着地时末速度与水平方向成α角,取地面处重力势能为零,则物体抛出时,动能与重力势能之比为( )
A.sin2α
B.cos2α
C.tan2α
D.cot2α
13、关于重力势能下列说法中正确的是( )
A.重力势能只是由重物自身所决定的
B.重力势能是标量,不可能有正、负值
C.重力势能具有相对性,所以其大小是相对的
D.物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加
14、以下关于重力势能的说法中,正确的是()
A.地面上的物体的重力势能一定为零
B.质量大的物体重力势能一定大
C.高处物体的重力势能一定大
D.重力做正功时,物体的重力势能一定变化
15、在离地80 m处无初速释放一小球,小球质量为m=200 g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取最高点所在水平面为零势能参考面.求:
(1)在第2 s末小球的重力势能;
(2)在第3 s内重力所做的功,重力势能的变化.
16、质量为m的物体,以初速度v0竖直上抛至返回抛出点的过程中,重力对物体做功为________J.
1.AB 2.B 3.解析:物体重力势能增加了ΔE p=mgh=50×10 J=500 J 拉力做功W=F·h=mgh=500 J
若物体匀加速上升,但重力势能仍增加了500 J 因为F -G =
g G ·a 所以F =G +G ·a /g =G ·g
g a +=50×10101+N=55 N 从而W F =F ·h =55×10 J=550 J . 答案:500 500 500 550 4.解析:设链子两端分别为甲、乙,链子的质心距甲端x m ,距乙端y m ,则x +y =1 m
提甲端,质心需提高y m ,W 甲=mgy =10 J 提乙端,质心需提高x m ,W 乙=mgx
所以W 甲+W 乙=mg (x +y )=30×1 J=30 J 所以W 乙=20 J .
答案:20
5.解析:当mg =kx 时,小球的速度最大,所以x =mg /k .
此时小球离地面高度为:H =L 0-x =L 0-mg /k 重力势能E p =mgH +mg (L 0-mg /k )=mgL 0-m 2g 2/k .
答案:E p =mgL 0-m 2g 2/k
6.解析:拉力做功W F =Fh =120×10 J=1200 J 克服重力做功W G =Gh =10×10×10 J=1000 J
重力势能增加1000 J 动能增加了ΔE k =W F -W G =200 J .
答案:1200 1000 200
7.解析:由重力做功的特点可知,此时重力所做的功为:
W G =mgH =mg (h 1-h 2)=0.1×9.8×(1.8-1.25)J=0.54 J
由重力做功与重力势能的变化之间的关系可知,此时重力做正功,重力势能应减少,且减少量ΔE p =W G =0.54 J . 答案:0.54 J 重力势能减少了0.54 J .
8.铁球重力势能减少了mgh ,水的重力势能增加了
21ρgV 2/S ,铁球与水总的重力势能减少了mgh -21ρgs (Δh )2=mgh -2
1ρgV 2/S 9.(1)W G =mgL (2)W F =0 (3)W 总=mgL
10.(1)P =2
1mg sin θ 重力势能增加了mgL sin θ (2)W μ=-2μmgL cos θ 重力做功为零,重力势能没有变化
11、答案
解析:前后两段提起的过程中,绳的重力势能的增加量是不同的,应分别分析定量计算.
提起前半段人对绳做的功增加了绳的重力势能,即W1=ΔE p1,ΔE p1=;提起后半段人对绳做的功又增
加了绳的重力势能W2=ΔE p2==,所以W1∶W2=1∶3.
答案:C12、解析:设物体抛出时的速度为v0,则其动能为mv02.落地时竖直方向的分速度v y=v0tanα,由动能定理有
mgh=mv2-mv02=mv y2.抛出时物体的重力势能E p=mgh=mv y2=mv02tan2α,则=cot2α.
答案:D
13、答案
解析:从重力势能E p=mgh的表达式可知,重力势能是由自身的重力和物体相对于零势能面的高度所决定的,由于零势能面的选取是任意的,所以表达式中h具有相对性,所以重力势能是相对的.重力势能是标量,有正负之分,若为正值,则表示物体在零势能面的上方,若为负值则表示物体在零势能面的下方.
重力对物体做的功等于重力势能的变化量,重力做正功,重力势能减小,重力做负功(即克服重力做功)等于重力势能增加.所以,本题的正确选项应为CD.
答案:CD
14、解析:重力势能的大小具有相对性,其大小与参考平面的选取有关,所以重力势能为零的物体,是指物体处于参考平面上,A是错误的.由重力势能的表达式E p=mgh可知,重力势能的大小与物体的质量和离参考平面的高度都有关,选项B、C都错误.
答案:D
15、解析:选取零势能参考平面,依据自由落体规律、重力势能以及重力做功与重力势能变化间的关系求解.
(1)在第2 s末小球所处的高度为:
h=-gt2=-×10×22 m=-20 m
重力势能为:E p=mgh=0.2×10×(-20) J=-40 J
E p<0,说明重力势能减少.
(2)在第3 s末小球所处的高度为h′=-g×t′2=-×10×32 m=-45 m.
第3 s内重力做功为:W G=mg(h-h′)=0.2×10×(-20+45) J=50 J
W G>0,所以小球的重力势能减少,且减少了50 J.
16、解析:物体返回抛出点时,重力势能没变,故重力做功为零.
答案:0。