《勢能的改變》同步練習(xí)2

1、勢能的改變1自由下落的物體在下落過程中，其重力做功和重力勢能變化的情況為()A重力做正功，重力勢能減小B重力做正功，重力勢能增加C重力做負(fù)功，重力勢能減小D重力做負(fù)功，重力勢能增加【解析】物體下落時，重心下降，即重力做正功重力勢能減小【答案】A2如圖 2 28所示的幾個運動過程中，物體彈性勢能增加的是()圖228A圖甲，跳高運動員從壓桿到桿伸直的過程中，桿的彈性勢能B圖乙，人拉長彈簧過程中彈簧的彈性勢能C圖丙，模型飛機用橡皮筋發(fā)射出去的過程中，橡皮筋的彈性勢能D圖丁，放在彈簧上的小球被彈簧向上彈起的過程中，彈簧的彈性勢能【解析】甲中桿的彈性勢能先增大后減小，乙中彈簧的彈性勢能增加， 丙中橡皮筋

2、的彈性勢能減小，丁中彈簧向上彈起的過程中，彈簧的彈性勢能減小，故 B正確， A、C、D錯誤【答案】 B3一根粗細(xì)均勻的長直鐵棒重600 N，平放在水平地面上 現(xiàn)將其一端從地面抬高 0.50 m ，而另一端仍在地面上，則()A鐵棒的重力勢能增加了300 JB鐵棒的重力勢能增加了150 JC鐵棒的重力勢能增加量為0D鐵棒重力勢能增加多少與參考平面選取有關(guān)，所以無法確定【解析】鐵棒的重心升高的高度 h 0.25 m ，鐵棒增加的重力勢能等于克服重力做的功，與參考平面的選取無關(guān)，即Epmgh600×0.25 J 150 J ，故 B正確【答案】B4如圖 2 29所示，質(zhì)量為 m的物體靜止在地

3、面上，物體上面連著一個輕彈簧，用手拉住彈簧上端上移H，將物體緩緩提高 h，拉力 F做功 WF，不計彈簧的質(zhì)量，則下列說法正確的是()圖229A重力做功 mgh，重力勢能減少 mgh B彈力做功 WF，彈性勢能增加 WFC重力勢能增加 mgh，彈性勢能增加 FHD重力勢能增加 mgh，彈性勢能增加 WFmgh【解析】由于物體提高 h，重力做功 mgh，重力勢能增加 mgh，A錯誤由于物體緩緩升高，物體動能不變，由動能定理得WFmghW彈 0所以 W mghWF， B錯誤彈彈性勢能增加 W WFmgh彈C錯誤， D正確【答案】D5一實心的正方體鐵塊與一實心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在同一水平地

4、面上，下列結(jié)論正確的是( 水平地面為零勢能面 )()A鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能B鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能C鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能D上述三種情況都有可能【解析】由于鐵塊的密度大于木塊的密度，質(zhì)量相等時，鐵塊的體積小于木塊的體積，因此鐵塊的重心低于木塊的重心，可得鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能，故 B正確【答案】B6( 多選)圖2210用拉力 F將一個重為 5 N的物體勻速升高 3 m，如圖 2210所示，在這個過程中，下列說法正確的是()A物體的重力做了 15 J 的功B拉力 F對物體做了 15 J 的功C物體的重力勢能增加了15 JD合力對物體做的功是 15 J【解

5、析】物體上升，重力做負(fù)功， WG mgh ×3 J15 J，選項A5錯誤；因為物體勻速上升，所以拉力FG5 N，則拉力做功 WFh ×1F5 3 J5 J ，選項 B正確；因物體克服重力做功 15 J ，故物體重力勢能增加 15 J ，選項 C 正確；因為物體勻速上升，合力為零，則合力不做功，選項 D錯誤【答案】BC圖22117(2013 ·漳州高一檢測 ) 如圖 2 2 11所示，一質(zhì)量為 m、邊長為 a的正方體物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為 0.1. 為使它水平移動距離 a，可以用將它翻倒或向前緩慢平推兩種方法，則下列說法中正確的是()A將它翻倒比平推前進(jìn)做功少B

6、將它翻倒比平推前進(jìn)做功多C兩種情況做功一樣多D兩種情況做功多少無法比較【解析】 翻倒過程中， 外力克服重力所做的功等于重力勢能的增加， 可通過重心的變化求重力勢能的變化量， 進(jìn)而求得外力所做的功 使物塊水平移動距a2離 a，需將它翻倒一次，需克服重力做功，使其重心位置由離地 h1 2增加到 h2 2a，所以至少需做功1W1 mg( h2 h1) 2mg(21) a；緩慢平推需做功W2mga0.1 mga<W1.【答案】B圖22128. 如圖 2212所示，物體在光滑的水平面上勻速運動時具有的動能為 20 J，然后物體碰到一輕質(zhì)彈簧并擠壓彈簧，當(dāng)彈簧被擠壓到最短時，彈簧的彈性勢能為 _J在

7、物體擠壓彈簧的過程中， 物體克服彈力做的功為 _J然后物體又被彈簧彈回，物體離開彈簧后所具有的動能為 _J在物體被彈回的過程中彈力對物體做的功為 _J.【解析】物體壓縮彈簧的過程， 克服彈力做功， 把物體的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能彈簧被擠壓到最短時，物體速度為零，動能為零，原來的動能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，所以，彈簧被擠壓到最短時所具有的彈性勢能為20 J 物體克服彈力做的功為 20 J ，物體被彈回的過程， 彈力對物體做功， 把彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的動能，物體離開彈簧時彈簧恢復(fù)原狀，彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動能，所以，物體離開彈簧后所具有的動能為20 J 在物體被彈回的過程中， 彈力對物體做的功為 20

8、 J.【答案】202020209質(zhì)量為 3 kg 的物體放在高 4 m的平臺上， g取 10 m/s 2，求： (1) 物體相對于平臺表面的重力勢能是多少？(2) 物體相對于地面的重力勢能是多少？(3) 物體從平臺落到地面上，重力勢能變化了多少？重力做的功是多少？【解析】 (1) 以平臺為參考平面，物體的重力勢能為 0.(2) 以地面為參考平面，物體的重力勢能Epmgh3×10×4 J 120 J.(3) 以地面為參考平面，物體落到地面，重力勢能變化了Ep 0120 J 120J，即重力做功 120 J.【答案】 (1)0(2)120 J(3) 減少了 120 J120 J

9、10質(zhì)量為 5 kg的鋼球，從離地面 100 m的高處自由下落 1 s ，1 s 內(nèi)鋼球重力勢能減少了 _J，1 s 末鋼球的重力勢能為_J(選取地面為參考平面 ) ；如果選取地面上 1 m處的水平面為參考平面，1 s 末它的重力勢能為 _J；如果選取自由下落的出發(fā)點所在水平面為參考平面，1 s 末它的重力勢能為g2_J.( 10 m/s )1212GhgtmghW【解析】 1 s 內(nèi)鋼球下落 2 2×10×1 m5 m，則 5×10×5 J 250 J ，重力勢能減少了 250 J ，此時鋼球離地高度 h h0h(100 5)1×m95 m取

10、地面為參考平面，1 s 末鋼球的重力勢能為Ep1 mgh ×5 10 95J2 4 750 J ；若選離地 1 m高處為參考平面，則 Ep2mgh5×10×(95 1) J 43×700 J ；若選自由下落的出發(fā)點所在水平面為參考平面，則Ep3mgh ×510 (5) J 250 J.【答案】 250 4 7504 700 250g11起重機以 4的加速度，將質(zhì)量為 m的物體勻減速地沿豎直方向提升h高度，則起重機鋼索的拉力對物體做的功為多少？物體克服重力做功為多少？物體的重力勢能變化了多少？ ( 空氣阻力不計 )【解析】 由物體運動的加速度，

11、據(jù)牛頓第二定律可確定物體所受的合力及鋼索對物體的拉力再由功的定義式及重力做功與重力勢能的變化關(guān)系求解g由題意可知， 起重機的加速度 a 4，物體上升高度 h，根據(jù)牛頓第二定律得：mgFmag3Fmg mamg m44mg，方向豎直向上3所以拉力做功 WFFhcos 0 ° 4mgh重力做功 W mgh° mgh，即物體克服重力做功為mgh又因為 WGcos 180.G Ep1Ep2 mgh WG<0 Ep1<Ep2即物體的重力勢能增加了 mgh.【答案】34mgh mgh增加了 mgh112(2013 ·濟(jì)南二中檢測 ) 在豎直平面內(nèi)有一個半徑為R的4圓弧形軌道，一個質(zhì)量為 m的小物塊從軌道最高點 A由靜止滑下，到達(dá)最低點 B時恰好又靜止，如圖 2 2 13所示圖2213(1) 物體在下滑過程中受到哪些力的作用？(2) 對物塊做功的力各是什么力？其中重力做功為多少？(3) 物體由 A到B，其重力勢能變化了多少？如何變化？【解析】 (1) 物塊在下滑過程中受重力 mg，軌道對物體的支持力 N及滑動摩擦力 f 的作用，其中重力 mg始終豎直向下，為恒力，而支持力 N和滑動摩擦力 f 為變力(2) 物體高度降低， 重力做正功， 支持力