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课时作业(四) 势能及其改变
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则( )
A.沿轨道1滑下重力做功多
B.沿轨道2滑下重力做功多
C.沿轨道3滑下重力做功多
D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多
D [物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,重力做功都是 W=mgh,所以沿三条轨道滑下重力做的功一样多,故D正确,A、B、C错误。]
2.关于势能,下列说法正确的是( )
A.放在地面上的物体所具有的重力势能一定等于零
B.将质量为m的物体匀速举高h,重力势能增加mgh
C.发生形变的物体,一定都具有弹性势能
D.弹簧在拉伸时弹性势能不可能等于压缩时的弹性势能
B [由于不一定以地面为参考平面,故地面上的物体重力势能不一定为零,故A错误;将质量为m的物体匀速举高h,克服重力做功mgh,则物体的重力势能增加mgh,故B正确;发生弹性形变的物体一定都具有弹性势能,发生形变的物体,若是非弹性形变,则不一定具有弹性势能,故C错误;若弹簧的拉伸形变量等于压缩形变量,则弹簧在拉伸时的弹性势能等于压缩时的弹性势能,故D错误。]
3.关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )
A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大
D.弹性势能是弹簧和使它发生形变的物体所共有的
C [当弹簧变长时,它的弹性势能不一定增大,若弹簧处于压缩状态时,弹簧的弹性势能减小,故A错误;若处于压缩状态时,弹簧变短时,弹簧的弹性势能增大,故B错误;在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它弹性势能越大,故C正确;弹性势能是弹簧具有的,与使它发生形变的物体无关,故D错误。]
4.关于重力势能,以下说法中正确的是( )
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0的物体,不可能对别的物体做功
C.物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变
D.只要重力做功,重力势能一定变化
D [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,A错误;重力势能为零只是表明物体处于零势能面上,它对其他物体同样可以做功,B错误;物体若在竖直方向做匀速直线运动,则物体的高度变化,重力势能也会发生变化,C错误;重力做功是重力势能变化的量度,故若重力做功,重力势能一定发生变化,故D正确。]
5.蹦蹦杆是最近两年逐渐流行的运动器具,其主要结构是在一硬直杆上套一劲度系数较大的弹簧,弹簧的下端与直杆的下端固定而弹簧的上端固定一踩踏板。如图所示,小明正在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是( )
A.重力势能减小,弹性势能增大
B.重力势能增大,弹性势能减小
C.重力势能减小,弹性势能减小
D.重力势能不变,弹性势能增大
A [在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,重力做正功,则小明的重力势能减少。弹簧的形变量增大,其弹性势能增加,故A正确。]
6.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及整个过程中重力势能的变化分别是( )
A.mgh,减小mg(H-h)
B.mgh,增加mg(H+h)
C.-mgh,增加mg(H-h)
D.-mgh,减少mg(H+h)
D [以桌面为参考平面,则小球落地时的重力势能为-mgh。整个过程重力做的功WG=mg(H+h),故小球重力势能减少mg(H+h),故选D。]
7.一根粗细均匀的长直铁棒重600 N,平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50 m,而另一端仍在地面上,则( )
A.铁棒的重力势能增加了300 J
B.铁棒的重力势能增加了150 J
C.铁棒的重力势能增加量为 0
D.铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关,所以无法确定
B [铁棒的重心升高的高度h=0.25 m,铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功,与参考平面选取无关,即ΔEp=mgh=600×0.25 J=150 J,故B正确。]
8.如图所示,一根长为l,质量为m的匀质软绳悬于O点.若将其下端向上提起使其对折,则做功至少为( )
A.mgl B.mgl
C.mgl D.mgl
D [将软绳下端向上提起,相当于把下半段向上移动了,重力势能增加了mg·=mgl,即外力至少要做的功为mgl,D正确。]
9.世界著名撑杆跳高运动员——乌克兰名将布勃卡身高1.83 m,体重82 kg,他曾35次打破撑竿跳高世界纪录(如图),目前仍保持着6.14 m的世界纪录。请你回答以下两个问题:(g取10 m/