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1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十三)勢(shì)能、基礎(chǔ)題帥熟1.(多選)下列關(guān)于物體的重力勢(shì)能的說(shuō)法中正確的是()A. 物體重力勢(shì)能的數(shù)值隨選擇的參考平面的不同而不同B. 物體的重力勢(shì)能實(shí)際上是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的圖 2A.從A到B的曲線軌跡長(zhǎng)度不知道,無(wú)法求出此過(guò)程中重力做的功B.從A到B過(guò)程中阻力大小不知道,無(wú)法求出此過(guò)程中重力做的功C.從A到B重力做功mgH+ h)D.從A到B重力做功mgH解析:選 D 重力做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)。從C.重力對(duì)物體做正功,則物體的重力勢(shì)能增加D.物體位于所選的參考平面以下時(shí),物體的重力勢(shì)能為負(fù)值解析:選 ABD根據(jù)重根據(jù)重力做功與重力勢(shì)
2、能變化的關(guān)系,C 項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)重力勢(shì)能正、負(fù)的含義,2.如圖 1 所示的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,A.如圖甲,跳高運(yùn)動(dòng)員從壓桿到桿伸直的過(guò)程中,桿的彈性勢(shì)能B.如圖乙,C.如圖丙,人拉長(zhǎng)彈簧過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能模型飛機(jī)用橡皮筋發(fā)射出去的過(guò)程中,橡皮筋的彈性勢(shì)能D.如圖丁,小球被彈簧向上彈起的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能解析:選 B 形變量變大,彈性勢(shì)能變大,形變量變小,彈性勢(shì)能變小。圖甲中桿的形 變先變大后變小,圖丙和圖丁中橡皮筋和彈簧的形變減小,A形變量變大的只有圖乙, 故選項(xiàng)B 正確。3.某游客領(lǐng)著孩子游泰山時(shí),孩子不小心將手中的皮球滑落,B點(diǎn),高度標(biāo)記如圖 2 所示,則下列說(shuō)法正確的是()球從A點(diǎn)滾到了
3、山腳下的)圖 1物體彈性勢(shì)能增加的是2A到B的高度差是H故從A到B重力做功mgHD 正確。4關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能,下列說(shuō)法中正確的是()A. 當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí),它的彈性勢(shì)能一定增加B. 當(dāng)彈簧變短時(shí),它的彈性勢(shì)能一定減少C. 在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí),勁度系數(shù)越大的彈簧,它的彈性勢(shì)能越大D. 彈簧拉伸時(shí)的彈性勢(shì)能一定大于壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能解析:選 C 如果彈簧原來(lái)處于壓縮狀態(tài),那么當(dāng)它恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),它的彈性勢(shì)能減小,當(dāng)它變短時(shí),它的彈性勢(shì)能增大,彈簧拉伸時(shí)的彈性勢(shì)能可能大于、小于或等于壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能,需根據(jù)形變量來(lái)判定,所以選項(xiàng)A、B D 錯(cuò)誤。當(dāng)拉伸長(zhǎng)度相同時(shí),勁度系數(shù)越大1的彈簧,需要克服彈力做的功越多,
4、彈簧的彈性勢(shì)能越大,選項(xiàng)C 正確。5.一棵樹(shù)上有一個(gè)質(zhì)量為 0.3 kg 的熟透了的蘋(píng)果 P,該蘋(píng)果從樹(shù)上A先落到地面C最 后滾入溝底D。已知AC CD的高度差分別為22m 和 3 m 以地面C為零勢(shì)能面,A、BC D E面之間豎直距離如圖 3 所示。算出該蘋(píng)果從A落下到D的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量和 在D處的重力勢(shì)能分別是()A. 15.6 J 和 9 JB. 9 J 和一 9 J 工A “XA1C. 15.6 J 和一 9 JD . 15.6 J 和一 15.6 J解析:選 C 以地面C為零勢(shì)能面,根據(jù)重力勢(shì)能的計(jì)算公式得D處的重力勢(shì)能 丘=mgh=0.3x10X( 3)J =- 9 J,從
5、A落下到D的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量 E =mgA h=/0.3x10X(2.2 + 3)J = 15.6 J,故選 G6.如圖 4 所示,質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧,開(kāi)始時(shí)A靜止在彈簧上面。今用力F緩慢向上提A,直到B恰好離開(kāi)地面。設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP1,B剛要離開(kāi)地面時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為 樂(lè),則關(guān)于EPI、樂(lè)大小關(guān)系及彈性勢(shì)能變化 EP的說(shuō)法中正確的是()A3圖 4B.E?i0A.Epi=丘2D . Ep 04解析:選 A 開(kāi)始時(shí)彈黃形變量為xi,有kxi=mg則它離開(kāi)地面時(shí)形變量為X2,有kx2=mg。由于xi=X2,所以Epi=EP2,Ep= 0, A 對(duì)。二、易錯(cuò)題窗B月7
6、.如圖 5 所示,在水平地面上平鋪著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(lái),那么人至少做功()解析:選 B 取n塊磚的整體為研究對(duì)象,疊放起來(lái)后整體的重心距地面1 1 1 1 重心距地面 qh,故有WE?=nmgqnhnmgVbB .Va=VbC.VaVb,A、B就有相對(duì)運(yùn)動(dòng),彈簧就會(huì)被壓縮,彈力做負(fù)功,彈性勢(shì) 能增加,當(dāng)Va=Vb時(shí),AB相距最近,彈簧的形變量最大,彈性勢(shì)能最大,故選項(xiàng)B 正確。三、能力題窗通9.(多選)圖 7 甲是玩家玩“蹦極”游戲的真實(shí)照片,玩家將一根長(zhǎng)為AB的彈性繩子的一端系在身上,另一端固定在高處,然后從高處跳下,圖乙是玩家到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的情況
7、,其 中AB為彈性繩子的原長(zhǎng),C點(diǎn)是彈力等于重力的位置,D點(diǎn)是玩家所到達(dá)的最低點(diǎn), 對(duì)于玩家離開(kāi)跳臺(tái)至最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A. n(n 1)mgh1B.2n(n 1)mghC. n(n+ 1)mghD. *n(n+ 1)mghgnh,原來(lái)的八5性繩子達(dá)到原長(zhǎng)的過(guò)程中, 彈性繩子不做功,此后彈性繩子一直做負(fù)功, 彈性勢(shì)能一直增加, 故 A、B、C 正確。10.(多選)如圖 8 所示,ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道,P、B三點(diǎn)位于同一水平面上,C和D分別為兩軌道的最低點(diǎn), 將兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時(shí)無(wú)初速釋放,以C處為零勢(shì)能參考面,則()兩小球
8、剛開(kāi)始從A和B兩處無(wú)初速釋放時(shí),重力勢(shì)能相等解析:選 AD 不管選哪一點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn),A點(diǎn)和B點(diǎn)相對(duì)零勢(shì)能面的豎直高度均相等,所以重力勢(shì)能相等。兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí),重力勢(shì)能不相等。重力勢(shì)能巳=mgh具有 相對(duì)性,如果選A、P、B三點(diǎn)在零勢(shì)能參考面上, 則兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的重力勢(shì)能恒為負(fù)值;如果選C點(diǎn)在零勢(shì)能參考面上, 則兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的重力勢(shì)能恒為正值。另外,重力做功跟路徑無(wú)關(guān),只取決于物體在初始和終末兩點(diǎn)在豎直方向的高度,兩球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)豎直高度不等,所以重力做功不相等。11.如圖 9 所示,質(zhì)量為m的小球,用一長(zhǎng)為I的細(xì)線懸于0點(diǎn),將懸線拉直成水平狀態(tài),并給小球一個(gè)向下
9、的速度讓小球向下運(yùn)動(dòng),0點(diǎn)正下方D處有一釘子,小球運(yùn)動(dòng)到B處A. 重力對(duì)人一直做正功B. 人的重力勢(shì)能一直減小C.D.玩家通過(guò)B點(diǎn)之后,繩子具有彈性勢(shì)能從A到D,彈性繩子的彈性勢(shì)能一直增加解析:選 ABC 整個(gè)過(guò)程中,重力一直做正功,Cj重力勢(shì)能一直減小;人從高空落下到彈A.B.C.沿BDF光滑軌道運(yùn)動(dòng)的小球的重力勢(shì)能永遠(yuǎn)為正值兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí),重力做功相等兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí),重力勢(shì)能相等D.甲乙圖 86時(shí)會(huì)以D為圓心做圓周運(yùn)動(dòng),并經(jīng)過(guò)C點(diǎn),若已知0D=2|,則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)7程中,重力勢(shì)能減少了多少?重力做功為多少?1解析:從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),小球下落高度h=3l,31故重力做功WG=mgh=3mgl,3重力勢(shì)能的變化量1 ,A & =一WG= 一 mgl負(fù)號(hào)表示小球的重力勢(shì)能減少了。1 1答案:gmgl3mgl12.彈簧原長(zhǎng)lo= 15 cm,受拉力作用后彈簧逐漸伸長(zhǎng),當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到 作用在彈簧上的力為 400 N。則:(1) 彈簧的勁度系數(shù)k為多少?(2) 在該過(guò)程中彈力做了多少功?(3) 彈簧的彈性勢(shì)能變化了多少?解析:(1)k=F=400 - N/m = 8 000 N/m。l0.2 0.15(2) 由于F=kl,作出F-l圖像如圖所示,求出圖中陰影部分面積,即為彈力
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