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重力势能(选考)课后作业
1.关于重力势能的说法,正确的是()A.重力势能只由地球上的物体决定B.重力势能不能有负值C.在某高度质量一定的物体,重力势能是一定的D.重力势能是相对的,只有参考平面选定后,重力势能才确定
2.如图所示,桌面高为〃,质量为根的小球从离桌面高〃处自由落下,不计空气阻力,假A.mghB.mgH C.mgh+77D.-mgh设桌面处的重力能为零,则小球落地前瞬间的重力势能为()
3.升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度匀加速上升h高度时,物体增加的重力势能为()A.mgh B.mgh-\-mahC・mah D.mgh—mah
4.如图,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,轨道高度为〃,桌面距地面高为小物体质量为〃2,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〃2g”D.以地面为参考平面,物体重力势能减少加g(+6)
5.如图所小,在“探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系”实验中,轻弹簧左端固定,右端在水平拉力产作用下从Z位置(弹簧原长位置)拉仲x到8位置,件出的E-x图像为过坐标原点的直线,如图所示,实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内A BI II I柏痴MA----------------------------------r
(1)尸X图像中,图线夕的斜率的物理意义是:2根据所学知识,可以判断直角三角形P的面积的物理意义是o3由此可推断,如果一劲度系数为左的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为工时,弹簧的弹性势能的表达式为Ep=o
6.如图所示,桌面距地面的高度为
0.8m,一物体质量为2kg,放在桌面上方
0.4m的支架上,g取10m/s2求o⑴以桌面为零势能参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少?II—2以地面为零势能参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体.8m由支架下落到地面过程中重力势能减少多少?_____________________1;、、、、、、—、、、、、、、、、、、、、、、、、、、.、、、、、、、、、、、、、、7⑶以上计算结果说明什么?
7.如图所示,倾角柒37斜面固定在水平面上,一质量〃2=2kg的物块在大小为20N、方向沿斜面向上的拉力厂作用下,由静止沿斜面向上运动.运动x=10m时,速度达到v=6m/s.已知g=10m/s2,sin37°=
0.6,cos37°=
0.
8.求此过程中1/对物块做的功2物块重力势能的增量八百;3物块克服重力做功的最大瞬时功率P.参考答案
1.【答案】DA.重力势能是物体和地球共同具有的,故A错误;BCD.重力势能的大小是相对于参考平面来讲的,所以可以有负值,参考平面选定后,重力势能才能确定,BC错误D正确故选D
2.【答案】D由题可知,以桌面为参考平面,小球在落地前的重力势能为E=-mgh,故选项D正确,ABC错误.p
3.【答案】A重力势能的增加量等于物体克服重力做的功,A对,B、C、D错.
4.【答案】C静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上,由于高度差相同,所以重力做功相同.故A、B错误.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关,重力做的正功等于重力势能的减小量,重力做功为加则重力势能的减小量为〃故C正确,D错误.故选C.195•【答案】弹簧的劲度系数k拉力F做的功-kx221根据胡克定律可知F=kx,则F-x图像中,图线0P的斜率的物理意义是弹簧的劲度系数k;2根据W=Fx可知,直角三角形PQO的面积的物理意义是拉力F做的功.3由图像可知拉力做功为W=kx2,则根据能量守恒关系可知,在弹性限度内,当其形变大小为x2时,弹簧的弹性势能的表达式为Ep=;kx
26.【答案】⑴8J24J224J24J3见解析设桌面距支架高度为4,\=
0.4m,设地面距桌面高度为〃2,〃2=0・8m1以桌面为零势能参考平面,物体在支架上具有的重力势能为Kp]=〃2g4=2xl0x
0.4J=8J以桌面为零势能参考平面,物体在地面的重力势能为Ep地1=一加g〃2=-2xl0x
0.8J=-16J物体由支架下落到地面过程中重力势能减少量为AEp=A[—£^]=8——16J=24J2以地面为零势能参考平面,物体在支架上具有的重力势能为也+Epz=mg A=2X10X
0.4+
0.8J=24J2以地面为零势能参考平面,物体在地面的重力势能为零物体由支架下落到地面过程中重力势能减少量为△瓦二-°=24J-0=24J3通过上面的计算可知Ep\wEpz;AEp=△耳物体的重力势能是相对的,它的大小与零势能参考平面的选取有关,而物体的重力势能的变化是绝对的,它与零势能参考平面的选取无关,其变化值与重力对物体做功的多少相等
7.【答案】1200J2120J372W试题分析1根据做功的公式W=Fx计算即可求解,2根据AEp=〃2gA/z计算即可求解,3根据P=mgv计算重力的瞬时功率.y1力方所做的功W=Fx=20x10=200J2物块重力势能增量:A£=mgxsin370=20x10x
0.6=120Jp3物块克服重力做功的最大瞬时功率:。