8.2重力势能 同步练习.doc

第页共页人教物理必修二重力势能同步练习一选择题共小题物理量中经常会出现负值比如负功重力势能的负值下列说法正确的是若甲乙对某物体做功分别为和则甲比乙做功多若互相垂直的两个力做功分别为和则合力做功为对于同一参考平面若甲的重力势能为乙的重力势能为则甲的重力势能大于乙的重力势能物体在参考平面以下的重力势能都是负值说明重力势能的负表示方向质量为的小球从离桌面高处由静止下落桌面离地面高度为如图所示若以桌面为参考平面重力加速度取那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是减少减少增加增加篮球场上运动员练习投篮篮球在空中划过一条漂亮的弧线落入篮筐篮球的运动轨迹如图中虚线所示从篮球出手到落入篮筐的过程中篮球的重力势能一直减小一直增大先减小后增大先增大后减小如图所示小球的质量为悬线的长为初始时小球可视为质点静止于点现把小球缓慢拉至处悬线始终绷紧悬线扫过的角度重力加速度大小为以点所在的水平面为零势能面关于这一过程下列说法正确的是第页共页小球的重力势能逐渐减小小球的重力势能增加量为小球在处的重力势能为小球在处的重力势能为一物体以初速度竖直向上抛出做竖直上抛运动则物体的重力势能一路程图像应是下列四个图中的如图可爱的毛毛虫外出觅食缓慢经过一边长为的等边三角形山丘已知其身长为总质量为如图头部刚到达最高点假设小虫能一直贴着山丘前行求其头部越过山顶刚到达山丘底端时小虫的重力势能变化量如图一物块用轻质弹簧悬挂在天花板上用力竖直向上推物块使弹簧处于压缩状态保持物块静止不动现撤去推力在物块向下运动的过程中若弹簧一直处于弹性限度内则第页共页弹簧的弹性势能一直减小物块的动能先减小后增大物块的重力势能先增大后减小物块的动能和弹簧的弹性势能之和不断增大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重力势能减小弹性势能增大重力势能增大弹性势能减小重力势能减小弹性势能减小重力势能不变弹性势能增大一根弹簧的弹力位移图线如图所示那么弹簧由伸长量到伸长量的过程中弹力做功和弹性势能的变化量为焦耳焦耳焦耳焦耳焦耳焦耳焦耳焦耳劲度系数分别为和的弹簧和连接在一起拉长后将两端固定如图所示弹性势能的关系为第页共页菁优网httpwwwjyeoocom二多选题共小题多选有关重力势能的变化下列说法中正确的是物体受拉力和重力作用向上运动拉力做功是但物体重力势能的增加量有可能不是从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛落到地面上时物体重力势能的变化是相同的物体运动中重力做功是但物体重力势能的增加量不是从同一高度落下的物体到达地面考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力做功的平均功率是相同的多选如图所示质量的小球从距桌面高处的点下落到地面上的点桌面高以桌面为重力势能的参考平面下列说法正确的是小球在点时的重力势能为小球在点时的重力势能为小球在点时的重力势能为小球在点时的重力势能为多选如果取弹簧伸长时的弹性势能为则下列说法中正确的是弹簧处于原长时弹簧的弹性势能为正值弹簧处于原长时弹簧的弹性势能为负值当弹簧的压缩量为时弹性势能的值为只要弹簧被压缩弹性势能的值都为负值多选如图所示轻质弹簧的劲度系数为小球所受重力为平衡时小球在处今第页共页用力竖直向下压小球使弹簧缩短让小球静止在处则小球在处时弹簧的弹力为零小球在处时弹簧的弹力为小球在处时弹簧的弹性势能较大小球在处时弹簧的弹性势能较大多选对重力做功重力势能的理解下列正确的是物体受拉力作用竖直向上运动若拉力做功是则物体的重力势能一定增加物体受拉力作用竖直向上匀速运动不计空气阻力若拉力做功是则物体的重力势能一定增加物体运动重力做功则物体的重力势能增加若没有摩擦时物体由沿直线运动到克服重力做功则有摩擦时物体由沿曲线运动到克服重力做的功大于三填空题共小题如图表示一个斜抛物体的运动当物体由抛出位置运动到最高位置时重力做功是重力势能填增大减小不变由位置运动到位置时重力做功是重力势能填增大减小不变将一个质量为的小球以水平速度抛出若不计空气阻力重力加速度为秒内物体落地重力做的功重力势能是增加减少以地面为参考平面物体具有的重力势能为秒内重力的对物体做功的平均功率为在秒末重力的瞬时功率为如图所示质量为长度为的匀质铁链的一半搁在倾角为的粗糙斜面上其余部分竖直下垂现在铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面的过程中铁链的重力势第页共页能减少四计算题共小题如图质量的小球从桌面以上的点落到地面的点桌面高若以桌面所处平面为零势能面求小球在两点时的重力势能下落过程重力做的功弹簧原长受拉力作用后弹簧逐渐伸长当弹簧伸长到时作用在弹簧上的力为问弹簧的劲度系数为多少在该过程中弹力做了多少功弹簧的弹性势能变化了多少第页共页人教物理必修二重力势能同步练习参考答案与试题解析一选择题共小题解答解功的正负表示做功的效果不表示大小故错误功是标量没有方向故合力做的功为故错误重力势能的正负表示大小负值比正值小故正确错误故选解答解以桌面为零势能参考平面那么小球落地时的重力势能为整个过程中小球重力势能的变化量为因物体高度下降故物体的重力势能减小故正确错误故选解答解以地面为零势能面从篮球出手到落入篮筐的过程中篮球的重力不变高度先增大后减小则由可知其重力势能先增大后减小故正确错误故选解答解小球的高度升高故小球的重力势能逐渐增大故错误小球的重力势能增加量为故正确点在零势能的下方处故小球在处的重力势能为故错误点在零势能面下方距离点为故小球在处的重力势能为故错误故选解答解设物体能上升的最大高度为则上升过程重力势能为即重力势能随路程的增大而增大下降过程中重力势能为即重力势能随路程的增大而减小故正确错误故选第页共页解答解选山丘底端为零势能面初状态的重力势能为小虫头部越过山顶刚到达山丘底端时的重力势能为其重力势能的变化量为故正确错误故选解答解弹簧开始处于压缩状态撤去力后弹簧由压缩状态逐渐恢复原长弹性势能减小弹簧达到原长后由于物块重力继续伸长弹性势能增加故错误刚撤去力时物块受到重力及弹簧向下的弹力作用向下加速随着物块的运动弹簧由压缩状态恢复原长之后继续伸长弹力向上且增大增到至于物块重力等大反向时物块受力平衡不再加速之后物块继续向下运动直至速度减为弹簧弹力继续增大则物块动能先增大后减小重力势能一直减小故错误整个运动过程中物块重力势能转化为物块的动能和弹簧的弹性势能物块重力势能不断减小由机械能守恒定律得物块的动能和弹簧的弹性势能之和不断增大故正确故选解答解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朋友的重力势能减少弹簧的形变量增大其弹性势能增加故正确错误故选解答解由胡克定律可知图象的斜率表示弹簧劲度系数故该弹簧的劲度系数为弹性势能的表达式为故将此弹簧从原长拉伸时它的弹性势能为故将此弹簧从原长拉伸时它的弹性势能为当弹簧由伸长量到伸长量的过程中弹性势能的变化量为弹力做功为故错误正确第页共页故选解答解两端的拉力大小相等故由胡克定律知弹簧的形变量之比为由弹簧的弹性势能的表达式代入得故正确故选二多选题共小题解答解除重力和系统内弹力以外的其它力做功量度的是机械能的变化拉力做功机械能的增加量是只有匀速上升时动能不变重力等于拉力重力势能的增加量才等于拉力做功的数值故正确重力做功与路径无关只取决于初末位置的高度差不论物体怎样抛出初末位置的高度差相同重力做功就相同物体的重力势能变化量就相同故正确重力做负功重力势能增加重力做的功重力势能就增加故错误从同一高度落下的物体到达地面考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力做功相同但落地所用时间不同由重力做功的平均功率不同故错误故选解答解以桌面为重力势能的参考平面小球在点的重力势能为点的重力势能为故选解答解如果取弹簧伸长时的弹性势能为弹簧回复原长弹力对弹簧做正功弹性势能减小故弹簧处于原长时弹簧的弹性势能为负值故错误正确弹性势能与形变量和劲度系数有关同一弹簧形变量相等则弹性势能相等所以当弹簧的压缩量为时弹性势能的值为故正确根据分析知压缩弹簧势能不一定为负的故错误故选解答解小球处于位置时保持静止状态受重力和弹力二力平衡故弹力等于重力即故错误小球处于位置时保持静止状态受重力压力和弹簧弹力根据共点力平衡第页共页条件弹根据胡克定律有弹由两式解得弹故正确弹簧压缩量越大弹性势能越大因而错误正确故选解答解除重力重力外其它力做功对应物体机械能的变化拉力做功是则物体的机械能一定增加但重力势能不一定增加故错误除重力重力外其它力做功对应物体机械能的变化拉力做功是则物体的机械能一定增加由于匀速运动动能不变故物体的重力势能一定增加故正确重力做功与重力势能的变化关系是重力做正功重力势能减小重力做负功重力势能增加且重力做功的数值等于重力势能的变化数值重力做功则重力势能增加故正确重力做功与路径无关与首末位置的高度差有关故两次克服重力做功故错误故选三填空题共小题解答解当物体由抛出位置运动到最高位置时重力做负功为物体由低处到高处重力势能增大当物体由位置运动到位置时物体从水平面出发又回到这个水平面所以重力做功为重力势能不变故答案为增大不变解答解物体距地面的高度重力对物体做的功为重力做正功重力势能减小重力做功等于重力势能的减小量故物体具有的重力势能为秒内重力的对物体做功的平均功率为第页共页设在秒末小球的竖直速度为则在秒末重力的瞬时功率为故答案为减少解答解取斜面的下边为参考面把铁链分成两个部分下一半铁链重心下落的高度为上一半铁链重心下落的高度为铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面时重心的位置为对从刚释放到整条铁链刚好全部离开斜面得过程中重力势能的变化故答案为四计算题共小题解答解小球在点的重力势能为小球在点的重力势能为重力做的功为答小球在点的重力势能为小球在点的重力势能为下落过程重力做的功为解答解根据解得弹力做功等于弹性势能的变化则弹簧的弹性势能增加了答弹簧的劲度系数为在该过程中弹力做了的功弹簧的弹性势能增加了第页共页