鲁科物理必修二2《势能的改变》随堂练习2.docVIP

2.2《势能的改变》 1将下列各物体具有的机械能名称填在题后的直线上. ①在水平路上行驶的车辆有； ②竖直向上的小球在最高点有 ③被压变的弹性钢板具有； ④正在转动的砂轮具有； ⑤拦河坝内的水具有； ⑥在高空中飞行的飞机具有. 答案：①动能 ②重力势能 ③弹性势能 ④动能 ⑤重力势能 ⑥重力势能和动能 2有一打桩机，在5 s内将夯锤（质量为500 kg）举高2.5 m，则夯锤的重力势能增加了J，动力机的有用功率为W（取g=10 m/s2）. =2.5×103 W. 答案：1.25×104 2.5×103 3关于物体的动能和势能，下列说法中正确的是（ ） A.质量大的物体一定比质量小的物体动能大 B.高速飞行的子弹一定比缓慢行驶的汽车动能大 C.可看作质点的质量相同的两个物体放在同一高度，它们的重力势能一定相同 D.一根弹簧被拉长时弹性势能增大，被压缩时弹性势能减小 4关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ） A.弹簧的弹性势能跟拉伸（或压缩）的长度有关 B.弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关 C.同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大 D.弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关 kx2可知，弹性势能EP与弹簧拉伸（或压缩）的长度有关，A选项正确.EP的大小还与k有关，B选项正确.在弹性限度内，EP的大小还与x有关，x越大，EP越大，C正确.弹簧的弹性势能是由弹簧的劲度系数k和形变量x决定的，与使弹簧发生形变的物体无关. 答案：ABC 5图22-9表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出位置1运动到最高位置2时，重力做功是多少？重力势能改变了多少？由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功和重力势能的变化是多少？由位置1运动到位置3呢？ [ 图22-9 解析：由位置1→2，重力做功-mgh，重力势能增大mgh；由位置2→3，重力做功mgh，重力势能减少mgh(增加-mgh)；由位置1→3，重力做功和势能变化均为零. 6质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上，又弹回到1.25 m的高度，在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少? 7如图22-10所示，一质量为m、边长为a的长方体物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.1.为使它水平移动距离a，可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正确的是（ ） A.将它翻倒比平推前进做功少 B.将它翻倒比平推前进做功多 C.两种情况做功一样多 D.两种情况做功多少无法比较 图22-10 解析：使物块水平移动距离a，需将它翻倒一次，需克服重力做功，使其重心位置由离地h1=增加到h2=a，所以至少需做功W1=mg(h2-h1)= mg·（-1)a；而缓慢平推需做功W2=μmga=0.1mgaW1. 答案：B 8在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10 m，力F做功2.5 J.此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50 N，如图22-11所示.求： 图22-11 （1）在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量； （2）弹簧的劲度系数. N/m=500 N/m 9起重机以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升h高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？（空气阻力不计） ，物体上升高度h，根据牛顿第二定律得：mg-F=ma F=mg-ma=mg-m=mg，方向竖直向上 所以拉力做功WF=Fhcos0°=mgh 重力做功WG=mghcos180°=-mgh，即物体克服重力做功为mgh.又因为WG=EP1-EP2=-mgh WG＜0 EP1＜EP2 即物体的重力势能增加了mgh. 10在光滑水平面上有两个小球，如图22-12所示，假设它们之间存在着相互排斥的力，也具有一种势能，我们把它叫做x势能.当A小球不动，B小球在外力作用下向A靠近时，试分析它们间的x势能将如何变化？ 图22-12 解析：变换情景、采用类比分析的方法，可以将复杂的问题简单化. A小球不动，B小球在外力作用下向A靠近，外力对B、A组成的系统做正功，B球则克服A、B间的斥力作用做正功，肯定使得A、B间的x势能增加. 11将物体以初速度v0从地面竖直上抛，已知空气阻力的大小恒为重力的0.1倍，求上升和下降过程中，物体的重力势能和动能相等时离地面的高度. mv2① 由动能定理得 -mgh-0.1mgh=mv2-mv02② ①②式联立解得上升过程中重力势能和动能相等时物体离地高度为h=③ 设物体上升最大高度为H，对上升全过程应用动能定理得 -mgH-0.1mgH=0-mv02④ 则H=. （2）