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2021年高二物理暑假作业(人教版)
作业14机械能守恒定律
一、单选题
1.如图,一质量为
,长度为
的均匀柔软细绳
竖直悬挂,用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距
,重力加速度大小为g,在此过程中,克服重力做功( )
A.
mg
B.
mg
C.
mg
D.
mg
【答案】A
【解析】用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,则只有下方
部分的重心向上移动
,此过程中克服重力做功为
故A正确,BCD错误。
故选A。
2.如图所示,一个物体放在水平地面上,在与水平方向成θ角的斜向上的恒力F的作用下沿水平地面向右运动了距离l。若物体质量为m,重力加速度为g,则在此过程中( )
A.F做正功,大小为Flsinθ
B.F做正功,大小为Flcosθ
C.重力做正功,大小为mgl
D.重力做负功,大小为mgl
【答案】B
【解析】AB.力F做功为
W=Flcosθ
故B正确,A错误;
CD.重力做功为
W=0
故CD错误。
故选B。
3.如图所示,排球比赛中运动员将排球从M点水平击出,排球飞到P点时,被对方运动员垫起,球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点。已知N点与P点等高,轨迹的最高点Q与M等高。不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.排球两次飞行过程中经历的时间相同
B.排球到达P点时的速率比离开P点时的速率大
C.排球在M点的速率与经过Q点的速率相等
D.排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等
【答案】B
【解析】A.排球从M点水平抛出的做平抛运动,运动时间为
故从P点抛出的小球做斜抛的时间为从M点抛出的小球的运动时间的2倍,A错误;
B.将排球从P到Q的斜上抛运动由逆向思维法可看成从Q到P的平抛运动,则由M到P和Q到P的平抛运动比较,运动高度相同,则运动时间相同,竖直分速度相同,但M到 P的水平位移大,则水平速度v0较大,可知从M到P的末速度大小大于从P到Q的初速度大小,B正确;
C.将排球从P到Q的斜上抛运动由逆向思维法可看成从Q到P的平抛运动,则由M到P和Q到P的平抛运动比较,运动高度相同,则运动时间相同,但从M点抛出的小球水平位移更大,故在 M点的水平速率大于在Q点的水平速率,C错误;
D.对于从M点抛出的小球,重力做正功,从P点抛出的小球重力不做功,D错误。
故选B。
4.如图所示,一个物体以速度
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.弹力对物体做正功,弹簧的弹性势能减小
B.弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增加
C.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
D.物体连续向墙壁运动相同的位移,弹力做的功相等
【答案】B
【解析】AB.物体向左运动,物体受到的弹力方向向右,故弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增加,故A错误,B正确;
C.弹簧的弹力为F=kx,弹力做功表达式
可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比,故C错误;
D.物体向墙壁运动相同的位移,弹力大小不同,故弹力做功不相等,故D错误。
故选B。
5.质量为0.5kg的小球,从桌面以上h1=0.4m的A点落到地面的B点,桌面高h2=0.8m。以桌面为参考平面,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球在A点的重力势能为6J
B.小球在B点的重力势能为4J
C.小球从A点下落到B点的过程中重力势能减少了6J
D.小球从A点下落到B点的过程中重力做的功为-6J
【答案】C
【解析】AB.小球在A点时的重力势能
EpA=mghA=0.5×10×0.4J=2J
小球在B点时的重力势能
EpB=mghB=0.5×10×(-0.8) J=-4J
选项AB错误;
CD.小球从A点下落到B点的过程中减少的重力势能等于这一过程重力做的功,即
ΔEp=WG=mghAB=0.5×10×1.2J=6J
选项C正确,D错误。
故选C。
6.关于重力势能,下列说法中正确的是( )
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,它的重力势能就越大
C.一个物体的重力势能从﹣5J变化到﹣3J,重力势能变大了
D.重力势能的变化量等于重力对物体做的功
【答案】C
【解析】A.根据公式,重力势能为
Ep=mgh
其中h为相对于零势能面的高度差,重力势能与重物的重量、高度等有关,具有相对性,重力势能的大小是相对于零势能面的,A错误;
B.根据公式,重力势能为
Ep=mgh
其中h为相对于零势能面的高度差,如果物体在零势能面的下方,与零势能面的距离越大,其重力势能越小,B错误;
C.重力势能是标量,其负值表示重力势能低于零势面;一个物体的重力势能从﹣5J变化到﹣3J,重力势能增加了,C正确;
D.由重力做功与重力势能变化的关系,可知重力势能的减少量