内容正文:
重力势能和弹性势能基础练习题
一、选择题
1.如图所示,一小球贴着光滑曲面自由滑下,依次经过A、B、C三点。以下表述错误的是( )
A.若以地面为参考平面,小球在B点的重力势能比C点大
B.若以A点所在的水平面为参考平面,小球在B点的重力势能比C点小
C.若以B点所在的水平面为参考平面,小球在C点的重力势能小于零
D.无论以何处水平面为参考平面,小球在B点的重力势能均比C点大
2.下列关于重力势能的说法中正确的是( )
①重力势能是物体和地球共同具有的,而不是物体单独具有的
②在同一高度,将同一物体以v0向不同方向抛出,落地时物体减少的重力势能一定相等
③重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
④在地面上的物体,它的重力势能一定为零
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
3.如图所示为一个人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动的轨迹,在卫星由近地点a运动到远地点b的过程中( )
A.地球引力对卫星不做功 B.卫星运行的速率不变
C.卫星的重力势能增加 D.卫星的动能增加
4.如图所示,ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A、P、B三点位于同一水平面上,C和D分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速释放,则( )
A.沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值
B.两小球到达C点和D点时,重力做功相等
C.两小球到达C点和D点时,重力势能相等
D.两小球刚开始从A和B两处无初速释放时,重力势能相等
5.竖直上抛一个小球,从抛出到落回原抛出点的过程中,它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象(如图所示)中正确的是(不计空气阻力,以竖直向下为正方向,图中曲线为抛物线,抛出点为零势能点)( )
6.一升降机箱底部装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦和空气阻力的影响,则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中( )
A.升降机的速度不断减小
B.升降机的加速度不断变大
C.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
D.重力势能减小,弹性势能增大
2、 计算题
7.如图所示,一条铁链长为2m,质量为10kg,放在水平地面上,拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,铁链克服重力做功为多少?铁链的重力势能变化了多少?(g取9.8m/s2)
8.世界著名撑杆跳高运动员——乌克兰名将布勃卡身高1.83m,体重82kg,他曾35次打破撑竿跳高世界纪录(如图),目前仍保持着6.14m的世界纪录。请你回答以下两个问题:(g取10m/s2)
(1)他最后跳过6.14m时,至少克服重力做多少功?
(2)他的重力势能改变了多少?
9.如图所示,质量为m的小球,用一长为l的细线悬于O点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O点正下方D处有一钉子,小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动,并经过C点,若已知OD=l,则小球由A点运动到C点的过程中,重力势能减少了多少?重力做功为多少?
10.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?
(
F
)⑵弹簧的劲度系数?
11.放在地面上的物体,上端系在劲度系数k=400N/m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0.1m时,物体开始离开地面,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h=0.5m高处。如果不计弹簧质量和各种摩擦,求拉力所做的功以及弹簧的弹性势能。
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