作业11 重力势能、动能定理及其应用-【精彩假期】高一物理暑假作业（人教版 浙江专版）

作业11　重力势能、动能定理及其应用 1．D　【解析】 重力做功W＝mgh，h相等，由于 m1>m2>m3，所以W1>W2>W3，故D正确。 2．B　【解析】 重力势能是标量，正负表示大小，重力势能Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则Ep1大于Ep2，A错误，B正确；重力势能是一个相对量，是相对于参考平面来说的，在同一高度的质量不同的两个物体，如果选取该高度为参考平面，则它们的重力势能都为零，C错误；重力势能是标量，负值表示物体处于参考平面以下，有意义，D错误。 3．D　【解析】 重力做功与物体的运动路径无关，只与初、末状态的高度差有关。从A到B的高度差是H，故从A到B重力做功mgH，重力势能减了mgH，D正确。 4．D　【解析】 当撤去力F后，小车向右运动的过程中，弹簧先由压缩状态恢复到原长，然后再伸长，所以形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减小再增大，选项D正确。 5．B　【解析】 游客和雪圈沿倾斜滑道向下运动的过程，重力做正功，由WG＝－ΔEp可知重力势能逐渐减小，故选B。 6．C　【解析】 动能是物体由于运动而具有的能，带电物体也具有动能，所以A错误；公式Ek＝ eq \f(1,2) mv2中的v是物体相对于参考系的速度，但参考系不一定是地面，选项B错误；速度是矢量，若只有运动方向变化，则动能不变化，此时物体处于非平衡状态，C正确，D错误。 7．B　【解析】 由动能定理有mgh＋Wf＝ eq \f(1,2) m(v2－v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) )，解得Wf＝－mgh＋ eq \f(1,2) m(v2－v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) )＝－3 800 J，故B正确。 8．D　【解析】 在0～1 s内，根据动能定理W＝ΔEk＝ eq \f(1,2) mv2＝ eq \f(1,2) ×500×4 J＝1 000 J，而合外力做的功W＝W风－W阻，故风力对帆船做功大于1 000 J，故A、B错误；在1～2 s内，根据动能定理W合＝ΔEk＝ eq \f(1,2) ×500×1 J－ eq \f(1,2) ×500×4 J＝－750 J，故合外力做负功，故C错误；在0～3 s内，根据动能定理W合＝ΔEk＝0，故合外力做的总功为0，故D正确。 9．C　【解析】 小车恰好过C点，则在C点时对圆环的压力为零，故A错误；小车从C点到E点过程，根据动能定理得mg·2R－μmgxBE＝ eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(E)) － eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(C)) ，小车在C点时有mg＝eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(C)) eq \f(mv,R) ，解得 eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(E)) ＝0.55 J，由于 eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(E)) ＝0.55 J<mg·2R＝0.64 J，则小车不能通过最高点F，故B错误；小车从B点到C点过程由动能定理有－mg·2R＝ eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(C)) － eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(B)) ，解得vB＝4 m/s，小车以恒定功率启动P＝fv m≥0.25mg·vB＝1 W，故C正确；仅将圆环与圆管位置互换，小车不能通过圆环最高点C，故D错误。 10．C　【解析】 假设斜面与水平面的夹角为α，斜面的高度为h，斜面在水平方向的投影为x1，滑块在斜面上克服摩擦力做的功W1＝μmg cos α× eq \f(h, sin α) ＝μmgh cot α＝μmgx1①，设滑块在水平面上滑行的距离为x2，在水平面上克服摩擦力做的功W2＝μmgx2 ，整个过程克服摩擦力做的功为W＝μmgx1＋μmgx2＝μmg(x1＋x2)②，由此式可知，摩擦力做的功与斜面的夹角无关，又由于从相同的高度滑下，根据动能定理得mgh－W＝0③，则②③联立可知x1＋x2＝ eq \f(h,μ) ，最终还是停在Q处，故A、B、D错误，C正确。 11．A　【解析】 当小球以6 J的初动能从A点水平抛出时，假设小球落在斜面上，设初速度为v1，在空中运动时间为t1 ，由平抛运动规律可得h＝ eq \f(1,2) gt eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ①，x＝v1t1②，tan 37°＝ eq \f(h,x) ③，从开始抛出到落到斜面过程，由动能定理可得mgh＝Ek末－Ek初④，E