第4節(jié)　勢能及其改變合格考達標練1.將一個物體由A移至B,重力做功(　　)A.與運動過程中是否存在阻力有關(guān)B.與物體沿直線或曲線運動有關(guān)C.與物體是做加速、減速或勻速運動有關(guān)D.與物體初、末位置高度差有關(guān)解析將物體由A移至B,重力做功只與物體初、末位置高度差有關(guān),A、B、C錯,D對。答案D2.一實心鐵球和一實心木球質(zhì)量相等,將它們放在同一水平面上,下列結(jié)論正確的是(　　)A.鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能B.鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能C.鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能D.上述三種情況都有可能解析由于鐵球和木球的密度不同,所以質(zhì)量相等的鐵球和木球比較,木球的體積較大,放在同一水平地面上時,木球的重心高,因此木球的重力勢能大于鐵球的重力勢能,選項C正確。答案C3.質(zhì)量為m的物體,沿傾角為α的光滑斜面由靜止下滑,當(dāng)下滑t(s)時重力勢能減少量為(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　A.mg2t2sin α B.mg2t2C.mg2t2 D.mg2t2sin2α解析物體下滑的加速度a=gsin α,t秒時物體下滑的距離s=at2=gt2sin α,下滑的高度h=ssin α,物體重力勢能的減少ΔEp=mgh=mg2t2sin2α。答案D4.如圖,一質(zhì)量為m,長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點,M點與繩的上端P相距l。重力加速度大小為g。在此過程中,外力做的功為(　　)A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl解析根據(jù)題意,此過程中外力做的功等于細繩增加的重力勢能,MQ的下半部分質(zhì)量為的重心升高了,故增加的重力勢能為ΔEp=mgl,所以外力做功mgl,A正確。答案A5.如圖所示,在水平面上平鋪著n塊磚,每塊磚的質(zhì)量為m,厚度為h,如果人工將磚一塊一塊地疊放起來,那么人至少做功(　　)A.n(n-1)mgh B.n(n-1)mghC.n(n+1)mgh D.n(n+1)mgh解析取n塊磚的整體為研究對象,疊放起來后整體的重心距地面nh,原來的重心距地面h,故有W=ΔEp=nmg×nh-nmg×h=n(n-1)mgh,B項正確。答案B6.如圖所示,在離地面高為H處,將質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直上拋,取拋出位置所在水平面為參考平面,則小球在最高點和落地處重力勢能分別為(　　)A.mg,0B.,-mgHC.,mgHD.,mgH+解析小球能上升到的最高點與拋出點相距h=,所以在最高點時具有的重力勢能Ep1=mgh=。落地時小球的位置在參考平面下方H處,所以落地時小球具有的重力勢能Ep2=-mgH。故B正確。答案B等級考提升練7.蹦極是一種比較流行的極限運動,彈性繩一端固定在高空跳臺,另一端系住運動員,運動員從高空自由下落,則自開始下落至最低點的過程中(　　)A.運動員的速度先增大再減小B.運動員的加速度先增大再減小C.彈性繩的彈性勢能先增大再減小D.運動員的重力勢能先增大再減小解析彈性繩繃緊之前,運動員自由下落,速度不斷增大。彈性繩繃緊后,運動員受到彈性繩向上的彈力和重力,彈力先小于重力,后大于重力,合力先向下后向上,則運動員先加速后減速,速度先增大后減小,選項A正確;彈性繩繃緊之前,運動員的加速度不變。彈性繩繃緊后,彈力不斷增大,合力先減小后增大,則加速度先減小后增大,選項B錯誤;彈性繩繃緊后,繩子不斷伸長,彈性勢能不斷增大,選項C錯誤;運動員的高度不斷下降,重力勢能一直減小,選項D錯誤。答案A8.在離地面80 m處無初速度釋放一小球,小球質(zhì)量為m=200 g(不計空氣阻力,g取10 m/s2),取最高點所在水平面為參考平面,求:(1)在第2 s末小球的重力勢能。(2)在第3 s內(nèi)重力所做的功和重力勢能的變化量。解析(1)在第2 s末小球所處的高度h=-gt2=-×10×22 m=-20 m重力勢能Ep=mgh=0.2×10×(-20) J=-40 JEp<0說明小球在參考平面的下方。(2)在第3 s末小球所處的高度h'=-gt'2=-×10×32 m=-45 m第3 s內(nèi)重力做功W=mg(h-h')=0.2×10×(-20+45) J=50 J,即小球的重力勢能減少50 J。答案(1)-40 J　(2)50 J　減少50 J 

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第4節(jié) 勢能及其改變

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