重力势能、弹性势能练习题教师版.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date重力势能、弹性势能练习题教师版重力势能、弹性势能练习题教师版重力势能、弹性势能练习题一、重力势能1沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是（ D ）A沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B沿坡度大，粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多C沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多D不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同2如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面处为参考平面，则小球落到地面时瞬间的重力势能为（ D ） Amgh BmgH Cmgh（h+H） Dmgh 3 物体1的重力势能Ep1=3J，物体2 的重力势能Ep2=3J，则（B ）AEp1= Ep2  BEp1Ep2   CEp1Ep2  D无法判断4将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，则（ A ）A不论选取什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增加量相同B不论选取什么参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能相等C不同的参考平面，两种情况中。重力做功不等D不同的参考平面，两种情况中。重力最后的重力势能肯定不等5质量为5kg的钢球，从离地15m高处自由下落1s，其重力势能变为 （g取10m/s2，取地面为参考平面）500J.6如图所示，在离地面高为H的地方将质量为m的小球以初速度v。竖直上抛，取抛出位置所在的水平面为参考平面，则小球在最高点和落地处重力势能各多少?小球从抛出至落地过程重力对小球做功和重力势能变化各多少? ，mgH，mgH，重力势能减少mgH7在水平地面上平铺着n块相同的砖，每块砖的质量都为m，厚度为d。若将这n块砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？.8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过程中，物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少? 98J，增加了98J。 解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了h=，因而物体克服重力所做的功为W=mg=×10×9.8×2J=98J。铁链的重力势能增加了98J。9 如图所示，一人造卫星绕地球作椭圆轨道运动，试比较该卫星在近地点与远地点时的重力势能大小。EPB>EpA 10如图所示，有一连通器，左右两管的横截面积均为s，内盛密度为的液体，开始时两管内的液面高度差为h。若打开底部中央的阀门K，液体开始流动，最终两液面相平。在这一过程中，液体的重力势能变化了多少?是增加了还是减少了?如果是减少了，减少的重力势能到哪里去了?重力势能减少了h2gs，减少的重力势能转化为系统的内能11质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h，最终木球停在水面上。若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为F，求：（1）木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?它的重力势能变化了多少?（2）全过程中浮力对木球做了多少功?（3）水的阻力F对木球做的总功? （1）mgh （2）0 （3）水的阻力对木球做的功是mgh12质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少? 解析：设桌面为参考面，开始时重力势能Ep1=，末态时重力势能Ep2=。故重力势能变化Ep=EP2Ep1=。13某海湾共占面积1.0×107m2，涨潮时水深20m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20m不变；退潮时，坝外水位降至18m后保持不变，假如利用此水坝建水电站，且重力势能变为电能的效率是10，每天有两次涨潮，问该电站一天最多能发出多少电能?（取g=l0ms2） 解析：设海湾面积为S，则打开闸门流过发电站的水的体积最多为hs，h为水面高度差，水的质量为m=V=hS。重力势能的减少量为Ep=mg·=Sh2g。一天最多发出电能为E=2×Ep×10=0.2×Sh2g =0.2××1.0×103×1.0×107x22×10J=4×10l0J。二、弹性势能1下列关于弹簧的弹力和弹性势能的说法正确的是（ C ）A弹力与弹簧的形变量成正比，弹性势能与弹簧的形变量成正比B弹力与弹簧的形变量的平方成正比，弹性势能与弹簧的形变量成正比C弹力与弹簧的形变量成正比，弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比。D弹力与弹簧的形变量的平方成正比，弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比2关于弹性势能，下列说法正确的是（ACD）A发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C弹性势能可以与其他形式的能相互转化 D弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳3 关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（ C ）A 当弹簧变长时。它的弹性势能一定增大B 当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小FC 在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大D 弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能4.如图所示，质量为M的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H，则人做的功（ B ）A 等于MgH B 大于MgH C 小于MgH D 无法确定5如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是（ BD ）A物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C弹力做正功，弹簧的弹性势能减小D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加6如图所示，质量相等的A、B两物体之间连接一轻弹簧，竖直放在水平地面上，今用力F缓慢向上拉A，直到B刚要离开地面，设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为Ep2，试比较Ep1、Ep2的大小。 Ep1=Ep27竖直放置的轻质弹簧，劲度系数为k，将质量为m的物体轻轻放在弹簧的上端，物体将上下振动，由于空气阻力的作用，物体最终将静止。(1)m2g2/k；(2)m2g2/2； (3)不等 (1)求全过程物体减少的重力势能；(2)弹簧中储存的弹性势能；(3)物体减少的重力势能是否等于弹性势能的增加量？8如图所示，在光滑水平面上有A、B两球，中间连一弹簧，A球固定。今用手拿住B球将弹簧压缩一定距离，然后释放了B球，在B球向右运动到最大距离的过程中，(1) B球的加速度怎样变化?（2）B球的速度怎样变化？（3）弹簧的弹性势能怎样变化? （1）加速度先减小到零后再反向增大。（2）速度先增大后减小。（3）弹簧的弹性势能先减小后增大。9 密度为的湖面上浮有一个质量为m的木块，处于静止状态，如图4所示，正方体木块在液体外的部分高度为木块边长的。求将木块恰好压入液体中的过程，液体对木块的浮力所做的功是多少?（木块边长为L）解析：设木块从静止位置向下运动位移x时受到的浮力是F，则F=gs（+x）=gL2（+x）=g+gL2x，木块静止时受重力和浮力平衡，所以，mg=g，所以，浮力的大小为F=mg+。作出力一位移图象如图所示。当木块恰被压入液体中时x=，图线与x轴包围的梯形面积就是这一过程浮力做功的数值。由图可得面积s=mg=mgL因为木块的位移是向下的，而浮力方向向上，所以浮力对木块做负功W=mgL10.质量为m的物体（视为质点）放在水平地面上，物体上要装着一根长为l0，劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧的上端P缓慢上提，如图所示，直到物体离开地面一段距离。已知在这一过程中，P点的位移是h，则物体重力势能的增加量是多少？弹簧的弹性势能增加量为多大？解析 ： 设弹簧的伸长量为l，则kl=mg有几何关系l0+l+H=h+ l0物体的重力势能增加量为EP=mgH弹簧的弹性势能增加量为EP=kl2/2整理得重力势能增加量为EP=mg(h -mg/k)；弹性势能增加量为EP=m2g2/2kM1M211. 如图所示，劲度系数为K1的轻弹簧两端分别与质量为M1和M2的物体栓接，劲度系数为K2的轻弹簧上端与物体M2栓接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态，现施力将物块M1缓缓地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块M2的重力势能增加了多少？M2(M1+M2)g2/K2 -