内容正文:
1.4 势能及其改变
一、单选题
1.起重机将质量为1kg的物体从地面提升到10m高处,g=10m/s2,在这个过程中,下列说法中正确的是( )
A.重力做正功,重力势能增加100J B.重力做正功,重力势能减少100J
C.重力做负功,重力势能增加100J D.重力做负功,重力势能减少100J
2.如图所示,“蹦蹦跳”杆中的弹簧向上弹起,从图中1到2回复原长的过程中,关于小孩的重力势能和弹簧的弹性势能的变化,下列说法正确的是( )
A.重力势能减小,弹性势能增加
B.重力势能减小,弹性势能减小
C.重力势能增加,弹性势能减小
D.重力势能增加,弹性势能增加
3.蹦极是一种比较流行的极限运动,弹性绳一端固定在高空跳台,另一端系住运动员,运动员从高空自由下落,则自开始下落至最低点的过程中( )
A.运动员的速度先增大再减小
B.运动员的加速度先增大再减小
C.绳子的弹性势能先增大再减小
D.运动员的重力势能先增大再减小
4.如图所示,运动员把质量为m的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h,在最高点时的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.运动员踢球时对足球做功
B.足球上升过程重力做功mgh
C.运动员踢球时对足球做功
D.足球上升过程克服重力做功
5.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位置有一只小球小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零小球下降阶段下列说法中正确的是
A.在B位置小球动能最大
B.在C位置小球动能最大
C.从位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加
D.从位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加
6.如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出.以地面为参考平面,不计空气阻力,当石块落地时( )
A.动能为mgh B.动能为
C.重力势能为mgh D.机械能为
7.一质量为5kg的物块,在竖直方向的拉力作用下运动的v-t图象如图所示(向上为运动的正方向),取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.前6s内,物块的重力势能一直增加
B.前3s内,物块的重力势能不变
C.第1s末物块的动能为45J
D.前6s内,物块动能增量为10J
二、多选题
8. 关于重力势能,下列说法正确的是
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.重力势能是物体和地球所共有的
C.一个物体的重力势能从 J变到 J,重力势能变大了
D.重力对物体做的正功,物体重力势能减少
9.如图所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手,在摆球从A点运动到B点的过程中(不计空气阻力),则下列说法正确的是( )
A.悬线的拉力对摆球不做功
B.摆球的重力势能逐渐增大
C.摆球的动能逐渐增大
D.摆球的重力的功率一直增大
10.如图甲所示,一轻弹簧竖直放置,下端固定在表面水平的力传感器上,一质量为m的小球,从弹簧正上方距弹簧上端高h处由静止释放,不计空气阻力,以小球开始释放点为坐标原点O,竖直向下为x轴正方向,建立坐标轴Ox.力传感器记录的弹簧弹力大小F随小球下落距离x变化的关系图象如图乙所示,图乙中h、x0已知,重力加速度为g.则下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.小球动能的最大值为
C.弹簧压缩量为2x0时,弹簧的弹性势能最大
D.小球加速度的最大值为g
三、实验题
11. 如图所小,在“探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系”实验中,轻弹簧左端固定,右端在水平拉力F作用下从A位置(弹簧原长位置)拉仲x到B位置,仵出的F-x图像为过坐标原点O的直线,如图所示,实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内。
(1)F-x图像中,图线OP的斜率的物理意义是:___________。
(2)根据所学知识,可以判断直角三角形PQO的面积的物理意义是:___________。
(3)由此可推断,如果一劲度系数为k的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x时,弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_______________。
四、解答题
12.如图所示,倾角θ=37°斜面固定在水平面上,一质量m=2kg的物块在大小为20N、方向沿斜面向上的拉力F作用下,由静止沿斜面向上运动.运动x=10m时,速度达到v=6m/s.已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求此过程中:
(1)F对物块做的功W;
(2)物块重力势能的增量ΔEp;
(3)物块克服重力做功的最大瞬时功率P.
13.如图所示,把质量为m的物体放在竖直放置的弹簧上,并把物体往下按至位置A保持平衡. 迅速松手后,弹簧把物体弹起,物体升至最高位