分層作業(yè)5勢能及其改變A組必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(2024陜西寶雞高一期末)登山,不僅可以強(qiáng)身健體,還可以領(lǐng)略大自然的旖旎風(fēng)光,陶冶人的情操。登山愛好者從山腳的A點(diǎn)登至山頂上的B點(diǎn),這一過程中登山者克服重力做了一定的功,下列所述因素中與登山者克服重力做功多少無關(guān)的是()A.登山者連同所攜帶的裝備的質(zhì)量B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮.B點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差D.登山者由A點(diǎn)登至B點(diǎn)的路線2.一實(shí)心鐵球和一實(shí)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3.如圖所示,一質(zhì)量為m,長度為l的均勻柔軟細(xì)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(diǎn),M點(diǎn)與繩的上端P相距13l。重力加速度大小為g。在此過程中,外力做的功為(A.19mgl B.16C.13mgl D.14.(2024江蘇南京階段練習(xí))如圖所示,光滑弧形軌道高為h,將質(zhì)量為m的小球從軌道頂端由靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到軌道底端時(shí)的速度為v,重力加速度為g,該過程中小球重力勢能減少量為()A.mghB.12mvC.mgh-12mvD.12mv25.如圖所示,質(zhì)量為m的小球,從A點(diǎn)下落到地面上的B點(diǎn),若以桌面為參考平面,下列說法正確的是()A.小球在A點(diǎn)的重力勢能為mg(h1+h2)B.小球在B點(diǎn)的重力勢能為mgh2C.整個(gè)下落過程中小球的重力勢能減少mgh1D.整個(gè)下落過程中小球的重力勢能減少mg(h1+h2)6.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(單位:s)時(shí)重力勢能減少量為。

B組關(guān)鍵能力提升練7.以相同的初速率從懸崖邊拋出質(zhì)量相同的甲、乙兩球,甲球被豎直向上拋出,乙球被水平拋出,最終兩球均落在懸崖下方的水面上。不計(jì)空氣阻力。用W1、W2分別表示甲、乙兩球從拋出到落到水面重力所做的功,用ΔEp1、ΔEp2分別表示甲、乙兩球從拋出到落到水面重力勢能的變化。下列說法正確的是()A.W1=W2 B.W1>W2C.ΔEp1<ΔEp2 D.ΔEp1>ΔEp28.(多選)如圖所示,小球m從A點(diǎn)(距輕彈簧上端為h)由靜止開始下落,到C點(diǎn)速度為零(彈簧的最大壓縮量為x),彈簧的勁度系數(shù)為k,不計(jì)空氣阻力,則在小球從與彈簧接觸至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C的過程中,下列說法錯(cuò)誤的是()A.小球先超重后失重B.小球的速度立刻減小直至為0C.當(dāng)彈簧的壓縮量為mgk時(shí),D.彈簧彈性勢能的最大值為mg(h+x)9.在離地面80m處無初速度釋放一小球,小球質(zhì)量為m=200g(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2),取最高點(diǎn)所在水平面為參考平面,求:(1)在第2s末小球的重力勢能。(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢能的變化量。

分層作業(yè)5勢能及其改變1.D根據(jù)WG=mgh,可知重力做功與質(zhì)量、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣群统跄┪恢玫母叨炔钣嘘P(guān),與路徑無關(guān),D符合題意,A、B、C不符合題意。2.C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(shí),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(xiàng)C正確。3.A根據(jù)題意,此過程中外力做的功等于細(xì)繩增加的重力勢能,MQ的下半部分質(zhì)量為m3的重心升高了l3,故增加的重力勢能為ΔEp=mg3×l3=194.A解析小球從頂端靜止釋放到軌道底端過程中,重力做功為WG=mgh,此過程中重力做正功,重力勢能減少,減少量為mgh,故選A。5.D由于以桌面為參考平面,小球在A點(diǎn)的重力勢能為mgh1,A錯(cuò)誤;以桌面為參考平面,小球在B點(diǎn)的重力勢能為-mgh2,B錯(cuò)誤;由于重力勢能的變化與高度差有關(guān),故整個(gè)下落過程中小球的重力勢能減少mg(h1+h2),C錯(cuò)誤,D正確。6.解析物體下滑的加速度a=gsinα,t秒時(shí)物體下滑的距離s=12at2=12gt2sinα,下滑的高度h=ssinα,物體重力勢能的減少ΔEp=mgh=12mg2t2sin答案12mg2t2sin27.A根據(jù)重力做功特點(diǎn),重力做功只與初末位置有關(guān),可知W1=W2,故A正確,B錯(cuò)誤;重力勢能的變化只與相對高度有關(guān),所以ΔEp1=ΔEp2,故C、D錯(cuò)誤。8.AB小球從與彈簧接觸至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C的過程中,彈簧彈力從0逐漸變大,一開始彈力小于重力,合力方向向下,加速度方向向下,小球向下加速,處于失重狀態(tài),當(dāng)彈力大于重力后,合力方向向上,加速度方向向上,小球向下減速,處于超重狀態(tài),A、B錯(cuò)誤,滿足題意要求;當(dāng)彈簧彈力等于小球重力時(shí),小球的加速度為0,此時(shí)小球速度達(dá)到最大,動(dòng)能最大,設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x1,則有kx1=mg,解得x1=mgk,C正確,不滿足題意要求;小球從A點(diǎn)到最低點(diǎn)C的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理可知mg(h+x)-ΔEp彈=0,即ΔEp彈=mg(h+x),即彈簧彈性勢能的最大值為mg(h+x),D正確,9.解析(1)在第2s末小球所處的高度h=-12gt2=-12×10×22m=-20重力勢能Ep=mgh=0.2×10×(-20)J=-40JEp<0說明小球在參考平面的下方。(2)在第3s末小球