重力势能和弹性势能自测题
- 格式:docx
- 大小:212.96 KB
- 文档页数:6
高中物理学习材料(精心收集**整理制作)重力势能和弹性势能班级姓名1物体运动过程中,重力对其做功500J,则物体的( d )A.动能一定增加500J B.动能一定减少500JC.重力势能一定增加500J D.重力势能一定减少500J2一物体从H高处自由下落,当其动能等于重力势能时(以地面为零势能面),物体的速度为:( a )A. B. C. 2 D.3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( d )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)4关于重力势能,下列说法中正确的是( d ).(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5关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是( d )A.物体克服重力做的功等于重力势能的减少B.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功C.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D.在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等6关于重力势能,下列说法中正确的是 ( d )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,重力势能减少了D.重力势能的变化量与零势能面的选取无关7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( b )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0D.汽车的重力势能先减小后增大,上坡时重力做负功,下坡时做正功,总功为零8一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。
1 专练13 重力势能与弹性势能(基础) 1.如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极运动过程,做以下
简化:将游客视为质点,他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点,另一端和游客相连。游客从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从OBCD的过程中,下列说法正确的是( ) A.从O到B过程中,重力势能增大 B.从B到D过程中,游客做匀减速运动 C.从B到C过程中,弹性绳的弹性势能先增大后减小 D.在蹦极运动过程中,游客的动能先增大后减小 2.足球场上运动员将球踢出,足球在空中划过一条漂亮的弧线,球的轨迹如图所示。
若以虚线位置为零势能面,则从足球被踢出到落地的过程中,足球的重力势能( )
A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 3.如图所示,两个边长均为a的实心立方体甲和乙,放置在同一水平面上,立方体甲
由木头制成,立方体乙由铁制成,则甲乙两个立方体重力势能的大小关系一定正确的是( )
A.甲的重力势能大 B.乙的重力势能大 C.甲乙的重力势能等大 D.上述三种情况均有可能 4.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”.如图所示,是某小区宣传窗中的一则漫
画.不计空气阻力,若画中被抛下的物体在下落过程中重力做功30J,下列说法正确的是( ) A.物体重力势能保持不变 B.物体重力势能增加了30J C.物体机械能减少了30J D.物体动能增加了30J 2
5.温州某水上乐园有两种滑道,一种是直轨滑道,另一种是螺旋滑道,两种滑道的高
度及粗糙程度相同,但螺旋滑道的轨道更长。某游客分别沿两种不同的滑道由静止从顶端滑下,在由项端滑至底端的整个过程中,沿螺旋滑道下滑( ) A.重力对游客做的功更多 B.到水面游客的动能更大 C.摩擦力对游客做的功更多 D.游客的重力势能减少的更少 6.篮球赛非常精彩,吸引了众多观众.经常有这样的场面:在临终场前0.1s,运动员
9、两个底面积都是S的圆桶,放在同一水平面上,桶内装水,水面高度分别为h1,和h2,如图所示。
已知水的密度为ρ,现把连接两桶阀门打开,水缓慢流动最后两桶水面高度相等,则在这过程中重力做的功等于( )A.ρgs(h1- h2) B.1/2ρgs(h1- h2)C.1/2ρgs(h1- h2)2 D.1/4ρgs(h1- h2)210、如图所示,质量为m物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k。
现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量。
?11、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12、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13、一竖直弹簧下端固定地水平地面上,小球从弹簧上端的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图所示。
经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则( )A.小球第一次速度为零时,重力势能最小?B.小球第一次速度为零时,弹簧的弹性势能最小?C.小球第一次速度最大时,弹簧的弹性势能最大?D.小球静止在弹簧上时,弹簧的压缩量与h有关?6.一根弹簧的弹力—位移图线如图所示,那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中,弹力的功和弹性势能的变化量为( )A.,-B.-,C.,-D.-,。
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。
8.2重力势能【学习目标】1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点.2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行有关计算.3.理解重力做功与重力势能变化的关系.4.知道重力势能具有相对性,知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.5.理解弹性势能的概念.【知识要点】一、重力做功W G=mgh W G= mglcosθ=mgh W G=mgh=mgh1-mgh21.特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关(或者说只与初、末位置的高度差有关)。
2.计算式:W G =mgh =mgh1-mgh2二、重力势能1.定义:物体由于位于高处而具有的能量叫做重力势能.2.大小:物体的重力势能等于物体受到的重力和它的高度的乘积,即E p=mgh.三、重力做的功与重力势能变化的关系重力做的功等于重力势能的减小量:W G=E p1-E p2=-△Ep①物体由高处运动到低处时,重力做正功,物体重力势能减少;重力势能减少的数量等于重力做的功。
②物体由低处运动到高处时,重力做负功,物体重力势能增加;重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功。
四、重力势能的相对性重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫参考平面.重力势能的正负表示大小:①对选定的参考平面而言,上方物体的高度是正值,重力势能也是正值;②下方物体的高度是负值,重力势能也是负值,重力势能为负。
③表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。
五、弹性势能1.发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫作弹性势能。
2.W弹= -△E P:弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增加。
【题型分类】题型一、对重力做功的理解【例1】下面有关重力势能的说法中,正确的是()A. 举得越高的物体,具有的重力势能越大B. 质量越大的物体,具有重力势能越大C. 物体的重力势能不可能为零D. 物体的重力势能可能小于零答案D【同类练习】1.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的曲线轨道长度不知道,无法求出此过程中重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功C.从A到B重力势能变化了mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH【答案】D【解析】:重力做功与物体的运动路径无关,只与初、末状态物体的高度差有关。
弹性势能参考答案与试题解析一、选择题(共2小题)1.(2010福建)如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图(乙)所示,则()A.t1时刻小球动能最大B.t2时刻小球动能最大C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少D.t2~t3段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能考点:弹性势能;动能;动能定理的应用;动能和势能的相互转化.专题:压轴题;定性思想;牛顿运动定律综合专题.分析:小球先自由下落,与弹簧接触后,弹簧被压缩,在下降的过程中,弹力不断变大,当弹力小于重力时,物体加速下降,但合力变小,加速度变小,故做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大,之后物体由于惯性继续下降,弹力变的大于重力,合力变为向上且不断变大,故加速度向上且不断变大,故物体做加速度不断增大的减速运动;同理,上升过程,先做加速度不断不断减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大,之后做加速度不断增大的减速运动,直到小球离开弹簧为止.解答:解:A、t1时刻小球小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,先做加速度不断减小的加速运动,当弹力增大到与重力平衡,即加速度减为零时,速度达到最大,故A错误;B、t2时刻,弹力最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度等于零,故B错误;C、t2~t3这段时间内,小球处于上升过程,先做加速度不断减小的加速运动,后做加速度不断增大的减速运动,故C正确;D、t2~t3段时间内,小球和弹簧系统机械能守恒,故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能,故D错误;故选C.点评:本题关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理,同时要能结合图象分析.2.(2011•河北模拟)在2008年北京奥运会上,俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以的成绩第24次打破世界纪录.图为她在比赛中的几个画面,下列说法中正确的是()A.运动员过最高点时的速度为零B.撑杆恢复形变时,其弹性势能转化为运动员的机械能C.运动员助跑阶段,身体中的化学能只转化为人的动能D.运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功考点:弹性势能;动能定理;动能和势能的相互转化.专题:定性思想;力学知识在生产和生活中的应用.分析:运动员起跳过程中,杆先由直变弯,动能转化为杆的弹性势能,然后杆再由弯变直,弹性势能又转化为重力势能,将运动员抬高.解答:解:A、运动员经过最高点如果速度为零,接下来将会做自由落体运动而碰到杆,故A错误;B、运动员起跳过程中,杆先由直变弯,动能转化为杆的弹性势能,然后杆再由弯变直,弹性势能又转化为机械能,故B正确;C、运动员助跑阶段,运动员消耗了体内的化学能,其中一部分转化为运动员的动能,一部分转化为热能,运动员流汗就可以说明有热能产生,故C错误;D、在上升过程中,杆先在运动员的压力作用下由直变弯,动能转化为杆的弹性势能,然后杆再由弯变直,弹性势能又转化为重力势能,故运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功,故D正确.点评:本题关键要明确运动员加速助跑过程和上升过程中的各种能量的转化情况,特别是上升过程,要分为杆弯曲和变直两个过程讨论.二、解答题(共3小题)(选答题,不自动判卷)3.(2009•崇文区一模)如图所示,质量为m1=1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触(不拴接),轻弹簧左端固定,且处于原长状态.质量M=、长L=的小车静置于光滑水平面上,其上表面与水平桌面相平,且紧靠桌子右端.小车左端放有一质量m2=的小滑块Q.现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时,撤去推力,此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s,并与小车左端的滑块Q相碰,最后Q停在小车的右端,物块P停在小车上距左端处.已知AB间距离L1=5cm,AC间距离L2=90cm,P与桌面间动摩擦因数μ1=,P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ2=,(g取10m/s2),求:(1)弹簧的最大弹性势能;(2)小车最后的速度v;(3)滑块Q与车相对静止时Q到桌边的距离.考点:弹性势能;牛顿第二定律.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)根据能量守恒求解弹簧的最大弹性势能(2)物块P与滑块Q碰后最终与小车保持相对静止由动量守恒求解小车最后的速度(3)P与Q碰撞前后动量守恒列出等式,由动能定理求出物块P与滑块Q碰后速度,再由牛顿第二定律和运动学公式求解.解答:解:(1)设弹簧的最大弹性势能为E pm根据能量守恒得①得E pm=(2)设物块P与滑块Q碰后最终与小车保持相对静止,其共同速度为v由动量守恒m1v c=(m1+m2+M)v ②v=s(3)设物块P与滑块Q碰后速度分别为v1和v2,P与Q在小车上滑行距离分别为S1和S2P与Q碰撞前后动量守恒m1v c=m1 v1+m2 v2③由动能定理μ2m1gS1+μ2m2gS2=④由③④式联立得v1=1m/sv2=2m/s方程的另一组解:当v2′=时,v1′=,v1′>v2′不合题意舍去.设滑块Q与小车相对静止时到桌边的距离为S,Q 在小车上运动的加速度为a由牛顿第二定律﹣μ2m2g=maa=﹣1m/s2由匀变速运动规律S=S=答:(1)弹簧的最大弹性势能是;(2)小车最后的速度v是s;(3)滑块Q与车相对静止时Q到桌边的距离是.点评:本题综合考查了动能定理、动量守恒定律以及能量守恒定律,综合性较强,对学生的能力要求较高,关键需理清运动过程,选择合适的规律进行求解.4.(2007•苏州模拟)小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字,她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量.请你帮助她完成这一想法.(1)写出实验所用的器材:米尺、天平.(2)写出实验的步骤和所要测量的物理量(用字母量表示)(要求能符合实际并尽量减少误差).(3)弹性势能的增加量的表达式△E p=mg(x2﹣x1).(用测得量表示)考点:弹性势能.专题:与弹簧相关的动量、能量综合专题.分析:将笔向上弹出,做竖直上抛运动,增加的重力势能等于动能的减小量,而动能的减小量又等于弹性势能的减小量.解答:解:(1)需要米尺测量圆珠笔上升的高度;需要天平测量圆珠笔的质量;(2)①将圆珠笔紧靠米尺竖直放在桌面上;②在桌面上将圆珠笔尾端压紧,记下笔尖处读数x1;③突然放开圆珠笔,观察并记下笔尖到达最高点的读数x2;④用天平测出圆珠笔的质量m;(3)圆珠笔增加的重力势能等于动能的减小量,而动能的减小量又等于弹性势能的减小量,故弹性势能的增加量为:△E p=mg(x2﹣x1);故答案为:(1)米尺,天平;(2)①将圆珠笔紧靠米尺竖直放在桌面上;②在桌面上将圆珠笔尾端压紧,记下笔尖处读数x1;③突然放开圆珠笔,观察并记下笔尖到达最高点的读数x2;④用天平测出圆珠笔的质量m;(3)mg(x2﹣x1).点评:本题关键是明确实验原理,然后根据原理列出表达式,再确定实验步骤,较难.5.如图所示,半径分别为R和r(R>r)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球夹住,但不栓接.同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点.(1)已知小球a的质量为m,求小球b的质量;(2)若m a=m b=m,且要求a、b都还能够通过各自的最高点,则弹簧在释放前至少具有多大的弹性势能考点:弹性势能;动能和势能的相互转化.分析:(1)根据牛顿第二定律得出最高点的速度,根据机械能守恒定律列出等式求解(2)由动量守恒定律得出速度关系,根据机械能守恒定律求解.解答:解:(1)根据牛顿第二定律得a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点的速度分别为:v′a=…①v′b=…②由动量守恒定律mv a=m b v b…③根据机械能守恒定律得:mv=mv′+mg•2R…④mv=mv′++m b g•2r…⑤联立①②③④⑤得:=即:m b=m(2)若m a=m b=m,由动量守恒定律得:v a=v b=v当b球恰好能通过圆轨道的最高点时,E弹最小,根据机械能守恒得:E p=[m()2+mg•2R]×2=5mgR答:(1)小球b的质量为m;(2)若m a=m b=m,且要求a、b都还能够通过各自的最高点,则弹簧在释放前至少具有5mgR的弹性势能.点评:解决该题关键能判断出小球能通过最高点的条件,然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律联立列式求解.。
高一物理重力势能试题答案及解析1.质量为m的小球从桌面高度以速度竖直向上抛出,桌面离地高度为h,小球能达到的最大离地高度为H。
若以桌面作为参考平面,不计空气阻力,则A.小球抛出时的机械能为B.小球在最高点的机械能为mgHC.小球在最高点的机械能为mg(H-h)D.小球落地前瞬间的机械能为【答案】CD【解析】小球运动过程中,只受重力,机械能守恒,若以桌面作为重力势能的零参考平面,有,小球在最高点的动能为0,重力势能为,所以机械能为,CD正确。
【考点】机械能守恒定律.2.在水平上竖直放置一轻质弹簧,有一物体在它的正上方自由落下。
压缩弹簧速度减为零时:A.物体的重力势能最大B.弹簧的弹性势能最大C.物体的动能最大D.弹簧的弹性势能最小【答案】B【解析】当物体压缩弹簧到速度为零时,物体质量不变,速度最小,高度最小,弹簧的弹性形变最大,因此物体的动能和重力势能最小,弹簧的弹性势能最大,B正确。
【考点】考查了功能关系的应用3.物体做自由落体运动,表示重力势能,h表示下落的距离,以水平地面为零势能面,下列所示图像中,能正确反映和h之间关系的是【答案】B=mg(H-h)=mgH-mgh,【解析】设物体开始离地面的高度为H,则当物体下落h时的重力势能为EP选项B正确。
【考点】此题考查用物理图像反映重力势能随下落的高度之间的关系。
4.关于重力势能,下列说法中正确的是A.某个物体处于某个位置,重力势能的大小是唯一确定的B.重力势能为零的物体也有可能对物体做功C.物体做匀速直线运动时,其重力势能一定不变D.只要重力做功重力势能一定变化【答案】BD【解析】选取不同的零势能面,则同一位置的物体的重力势能是不同的,故A错误;重力势能的改变量等于重力做功的多少,故若重力做功,重力势能一定发生变化,故D正确.物体若在竖直方向做匀速直线运动,故物体的高度变化,重力势能也会发生变化,故C错误;重力势能的大小是相对于零势能面的高度决定的,重力势能为零只能说明物体处于零势能面上,它对下方的物体同样可以做功,故B正确;故选BD【考点】考查重力势能点评:本题难度较小,因高度是相对量,故重力势能也为相对量,要明确物体的重力势能,就必须先确定零势能面,零势能面上的所有物体势能为零5.一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【答案】C【解析】重力势能为mgh,h为重心距离零势能面的高度差,由此可知铁球的高度较小,重力势能较小,选项C正确;故选C【考点】考查重力势能点评:本题难度较小,容易忽视的是两物体的大小不一样,重心距离零势能面的高度差不同6.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示,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.若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能和动能分别是()A.mgh、mg(H﹣h)B.mgh、mg(H+h)C.﹣mgh、mg(H﹣h)D.﹣mgh、mg(H+h)2.如图所示,在弹性限度内,将一轻质弹簧从伸长状态变为压缩状态的过程中,其弹性势能的变化情况是()A.一直减小B.一直增大C.先减小再增大D.先增大再减小3.一个质量m=100kg的木箱,受到与水平力F向成θ=37°角斜向右上方的拉力F=150N,在水平地面上移动的距离1=10m,由此可知拉力F对木箱做的功为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.1500J B.900J C.1200J D.1000J4.关于弹性势能,下列说法中正确的是()A.任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能B.任何具有弹性势能的物体不一定发生了弹性形变C.弹性势能不能转化为重力势能D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关5.在下列所述实例中,若不计空气阻力,机械能守恒的是()A.抛出的铅球在空中运动的过程B.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C.汽车在关闭发动机后自由滑行的过程D.电梯加速上升的过程6.一个质量为2kg的物体,以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行,从某个时刻起,在物体上作用一个向左的水平力,经过一段时间,物体的速度方向变为向左,大小仍然是4m/s,在这段时间内水平力对物体做的功为()A.0 B.8J C.16J D.32J二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
学科&网全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.物体在运动过程中,克服重力做功100J,则以下说法正确的是()A.物体的高度一定降低了B.物体的高度一定升高了C.物体的重力势能一定是100J D.物体的重力势能一定增加100J8.如图所示,质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下.另一质量与A 相同的小球B自相同高度由静止同时落下,结果两球同时落地.下列说法正确的是()A.运动全过程,重力对两球做的功相同B.运动全过程,两球重力的平均功率相同C.落地前的瞬间A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率D.落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度9.在平直的公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到V m,立即关闭发动机而滑行直到停止,v﹣t 图线如图,汽车的牵引力大小为F1,摩擦力大小为F2,全过程中,牵引力做功为W1,克服摩擦力做功为W2,则()A.F1:F2=1:3 B.F1:F2=4:1 C.W1:W2=1:1 D.W1:W2=1:310.下列物体在运动过程中,机械能守恒的有()A.沿粗糙斜面下滑的物体B.沿光滑斜面自由下滑的物体C.从树上下落的树叶D.在真空管中自由下落的羽毛三、实验题:本题共2小题,每空2分,共18分。
重力势能和弹性势能练习题
⒈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,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V0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
⒊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
⒋当物体克服重力做功时,物体的 ( )
A重力势能一定减少,机械能可能不变 B重力势能一定增加,机械能一定增
加
C重力势能一定增加,动能可能不变 D重力势能一定减少,动能可能减少
5.沿高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的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
B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
D以上几种情况下克服重力所做的功一样多
6.一物体静止在升降机的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 B 物体动能的增加量
C 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
7.下列关于弹性势能,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
8.下列现象中物体的弹性势能转化为动能的是 ( )
A.秋千在最高处荡向最低处 B.张开的弓把箭水平射出去
C.骑自行车匀速驶上斜坡 D.跳水运动员从跳板上跳起
9.一物体在竖直弹簧的上方h米处下落,然后又被弹簧弹回,则物体动能最大
时是( )
A.物体刚接触弹簧时 B.物体将弹簧压缩至最短时
C.物体重力与弹力相等时 D.弹簧等于原长时
10.如图所示,一个物体以速度v0冲向竖直墙壁,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
11.如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着
两物块A、B,A、B的质量都为2kg,它们处于静止状态,
若突然将一个大小为10N,方向竖直向下的力施加在物块
A上,则此瞬间,A对B
压力的大小为 (取g=10m/s2) ( )
A.5N B.15N C.25N D.35N
12.一升降机在箱底装有若干个弹簧,如图所示.
设在一次事故中,升降机的吊索在空中断裂,忽略
摩擦力,则升降机从弹簧下端触地直到最低点
的过程中 ( )
A.升降机的加速度不断增大
v
0
A
B
B.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
C.先是弹力做的负功大于重力做的正功,然后是弹力做的负功小于重力做的
正功
D.到最低点时,升降机加速度的值大于重力加速度的值
13.劲度系数分别为KA=2000N/m和KB=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EpA、EpB的关系 ( )
A.EPA=EpB B.EPA=EpB/2
C.EPA=3EpB/2 D.EPA=2EpB/3
14.如果取弹簧伸长Δx时的弹性势能为0,则下列
说法中正确的
是 ( )
A.弹簧处于原长时,弹簧的弹性势能为正值
B.弹簧处于原长时,弹簧的弹性势能为负值
C.当弹簧的压缩量为Δx时,弹性势能的值为0
D.只要弹簧被压缩,弹性势能的值都为负值
15.在一次演示实验中,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体,测得
弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滑动的距离x如下表所示.由此表可以归
纳出小物体滑动的距离x跟弹簧压缩的距离d之间的关系,并猜测弹簧的弹性势
能Ep跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)
( )
A.x=k1 d, Ep=k2 d B.x=k1d,Ep=k2 d2
C.x=k2 d2, Ep =k1d D.x=k1d2,Ep=k2 d2
二.填空题
16.甲、乙两物体质量m甲=5m乙,它们从同一高度自由落下,落下相同高度时,
甲、乙两物体所需时间之比是_____,此时它们对地的重力势能之比是______.
17.如图所示,将质量为5kg的物体,放在高为1.5m的桌面上时具有的重力势
能是_____J,放在地面上时它具有的重力势能是_____J,当放在深1.5m的沟底
时它具有的重力势能是______J.(地面势能为零,g取g=10m/s2)
B
A
三.计算题
18. 如图所示,一个质量为M的物体,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L劲度系数为k,现用手拉着上端的P点缓慢向上移动,直
到物体离开地面一段距离L,在这一过程中,P点的位移(开始时弹簧处于原长)
是H,这时物体重力势能增加量为多少?
19. 在水平地面上放一竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0Kg的木块相连,
若在木块上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动0.10m,力F做功
2.5J,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50N,如图所示,则
⑴在木块下降0.1m的过程中弹性势能的增加量?
⑵弹簧的劲度系数?
20.质量为100g的球从1.8m的高处落到水平板上,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?
21.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,至少要做多少功?
P
F
22.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?
K
1
23.通过探究得到弹性势能的表达式为 Ep=kx2/2.式中k为弹簧的劲度系
数,x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能的表达式计算下列问题:
放在地面上的物体上端系在劲度系数的弹簧上,
弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图所示.手拉绳子的
另一端,当往下拉时,物体开始离开地面,继续拉绳,使
物体缓慢升高到离地高处,如果不计弹簧重和滑轮跟
绳的摩擦,求拉力所做的功以及弹簧的弹性势能.
400N/mk
0.1m
0.5mh
M
1
M
2
24.如图所示,一根弹簧一端固定在墙上,另一端与物体接触但不连接,物体与
地面间的动摩擦因素为μ,物体的质量为m.现用力推物体m使之压缩弹簧,放
手后物体在弹力作用下沿地面运动距离x而停止(物体已与弹簧分离),弹簧被
压缩后具有的弹性势能为多大?
1.D 2.AB 3.C 4.C 5.D 6.CD 7.ACD 8.BD 9.C
10.BD 11.C 12.B 13.C 14.BC 15.D 16. 1 :1 5:1 17.
75 0 -75 18.mg(H-mg/k) 19 . 4.5J 500N/m
20. 0.55J 0.55J 21.N(N-1)mgH/2 22.M2(M1+M2)g2/K2
23 .22J 2J 24. μmgx
m