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重力势能 练习
一、单选题
关于重力势能,下列说法中正确的是()
A. 物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定
1.
B. 物体与参考平面的距离越大,它的重力势能也越大
C. 一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势能变小了
D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功
【答案】D
【解析】【分析】本题主要考查对重力势能的概念的理解,重力势能的大小由地球和
地面上的物体的相对位置决定。同时要知道重力势能的大小与零势能的选取有关,但
重力势能的变化与零势能的选取无关。
【解答】A.物体的重力势能与参考平面的选取有关,同一物体在同一位置时,相对不
同参考平面的重力势能不同,A错误;
B.当物体在参考平面以上时,距参考平面的距离越大,重力势能越大,当物体在参考
平面以下时,距参考平面的距离越大,重力势能越小,B错误;
C.重力势能是标量,-5J的重力势能小于-3J的重力势能,C错误;
D.重力做的功可以量度重力势能的变化,D正确.
宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”中蕴含了一些物理知
识,关于拉弓过程,下列说法正确的是()
2.
A. 弓的弹性形变越大,弹性势能就越大
B. 弓的弹性形变越大,弹性势能就越小
C. 人对弓的作用力越大,弓的弹性形变越小
D. 人对弓的作用力越大,弹性势能就越小
【答案】A
【解析】解:AB、弹性势能的大小与弹簧的形变量有关,则弓的弹性形变越大,弹性
势能就越大,故A正确,B错误。
CD、根据胡克定律,人对弓的作用力越大,弓的弹性形变越大,弹性势能就越大,故
CD错误。
故选:A。
根据胡克定律确定弹性形变量的大小;明确弹性势能的定义以及功能关系,根据功能
关系分析弓的弹性势能大小。
本题考查弹性势能以及胡克定律的基本内容,知道形变量越大,弹性势能就越大。
运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这
两个过程中,下列说法正确的是()
3.
A. 阻力对系统始终做负功
B. 系统受到的合力始终向下
C. 加速下降时,重力做的功大于系统重力势能的减少量
D. 任意相等的时间内重力做的功相等
【答案】A
【解析】【分析】当力和位移的夹角为锐角时,力对物体做正功,当力和位移的夹角
为钝角时,力对物体做负功,根据人的运动状态可以确定人的受力的情况,从而可以
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hiknow_007分析力做功的情况。
本题考查的是学生对功的理解,根据功的定义可以分析做功的情况。
【解答】A.下降过程中,阻力始终与运动方向相反,阻力始终做负功,A正确;
B.加速下降时合力向下,减速下降时合力向上,B错误;
C.下降时重力做的功等于重力势能的减少量,C错误;
D.由于任意相等的时间内下落的位移不相等,所以任意相等时间内重力做的功不相等,
D错误.
4. 地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为l 的轻弹簧,在其正上方有一质量为m
0
的小球从h高处自由下落到轻弹簧上,弹簧被压缩,则小球速度最大时重力势能
为(以地面为参考平面,重力加速度为g)()
( mg) m2g2
A. mg l - B. C. mgl D. mg(h+l )
0 k k 0 0
【答案】A
【解析】【分析】先由牛顿第二定律判断出速度最大时的弹簧的状态,从而求出小球
下降的距离,得出小球到地面的高度,即可求出小球的重力势能。
本题的关键是找出什么位置小球的速度最大,理解重力势能的意义。
【解答】小球自由下落到与弹簧接触时,先做加速度减小的加速运动,当加速度等于
mg
零时,其速度达到最大,此时弹簧被压缩x长度,则有mg=kx,得x= ,以地面为
k
mg
参考平面,小球所处的高度H=l -x=l - ,因此小球速度最大时的重力势能
0 0 k
( mg)
E =mgH=mg l - .A正确。
p 0 k
5. 如图所示,静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道距桌
面高度为H,桌面距地面高度为h,物体质量为m,重力加速度为g,则以下说法
正确的是()
A. 物体沿竖直轨道下滑到桌面上,重力势能减少最少
B. 物体沿曲线轨道下滑到桌面上,重力势能减少最多
C. 以桌面为参考平面,物体重力势能减少mgH
D. 以地面为参考平面,物体重力势能减少mg(H+h)
【答案】C
【解析】【分析】重力做功与路径无关,由初末位置的高度差有关,重力势能的大小
与零势能平面的选取有关,但重力势能的变化量与零势能平面的选取无关。
解决本题的关键知道重力做功的特点,以及知道重力做功与重力势能的变化关系。
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hiknow_007【解答】重力做功与路径无关,所以无论沿哪条轨道下滑,重力做功都相同,重力做
功W =mgH,再由W =-ΔE ❑ ,所以ΔE =-mgH,即物体重力势能减少mgH,故
p p
C正确.
6. 如图所示,轻弹簧下端系一重物,O点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等
的位置),今用手向下拉重物,第一次把它直接拉到A点,弹力做功为W ,第二
1
次把它拉到B点后再让其回到A点,弹力做功为W ,则这两次弹力做功的关系为
2
()
A. W