《势能的改变》同步练习3

势能的改变势能的改变 学业达标训练 1 关于重力势能的说法 正确的是 A 重力势能的大小只由重物本身决定 B 重力势能恒大于零或等于零 C 在地面以上的物体 它具有的重力势能一定大于零 D 重力势能是物体和地球所共有的 解析 选D 重力势能的大小与质量 相对参考平面的高度都有关系 由于参考平面的选 取不同 重力势能可能出现负值 参考平面可任意选取 故地面以上物体的重力势能也不 一定大于零 故只选D 3 航天飞机围绕地球运动一段时间后要返回地面 在返回过程中下列说法正确的是 A 重力不做功 重力势能不变 B 重力做正功 重力势能变大 C 重力不做功 但重力势能变小 D 重力做正功 重力势能变小 解析 选D 由功的公式可知重力做正功 由重力做功与重力势能的变化关系可知重力势 能减小 D对 4 关于弹簧的弹性势能 下列说法中正确的是 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 C 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 解析 选C 弹簧的弹性势能取决于弹簧的形变量和劲度系数 而不是弹簧长度 所以只 有C项正确 素能综合检测 一 选择题 本题共5小题 每小题4分 共20分 每小题至少一个选项正确 1 一个质量为0 5 kg的小球 从5 m高处自由下落 着地后反弹起1 m 取地面为参考平面 并取g 10 m s2 则 A 初 末位置物体的重力势能分别为25 J和 5 J B 在下落和反弹过程中重力做功分别为25 J和5 J C 由初位置到末位置重力做功20 J D 重力做的功等于末位置重力势能减初位置的重力势能 解析 选C 初位置重力势能 Ep1 mgh1 25 J 末位置重力势能 Ep2 mgh2 5 J 下落和反弹过程重力做功 W下 mgh1 25 J W上 mgh2 5 J 整个过程重力做功WG mg h1 h2 20 J 所以选项C正确 2 运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程 将人和伞看成一个系统 在这两个过程 中 下列说法正确的是 A 阻力对系统始终做负功 B 系统受到的合外力始终向下 C 重力做功使系统的重力势能增加 D 任意相等的时间内重力做的功相等 解析 选A 无论什么情况 阻力一定做负功 A对 加速下降时 合力向下 减速下降时 合力向上 B错 系统下降 重力做正功 所以重力势能减少 C错 由于系统做变速运动 系统在相等时间内下落的高度不同 所以重力做功不同 D错 3 当重力对物体做正功时 物体的 A 重力势能一定增加 动能一定减小 B 重力势能一定减小 动能一定增加 C 重力势能不一定减小 动能一定增加 D 重力势能一定减小 动能不一定增加 解析 选D 重力势能是否改变只看重力是否做功 由于重力做正功 重力势能必然减小 而动能是否变化则取决于外力对物体做的总功 不能只看重力做功 所以D选项是正确的 4 2009 江苏学业水平测试 我国发射的 神舟 七号飞船在绕地球45圈后 于2008年9月2 8日胜利返航 在返回舱拖着降落伞下落过程中 其重力做功和重力势能变化的情况为 A 重力做正功 重力势能减小 B 重力做正功 重力势能增加 C 重力做负功 重力势能减小 D 重力做负功 重力势能增加 解析 选A 下落时 返回舱高度降低 所以重力做正功 重力势能减小 5 2009 广东高考 某缓冲装置可抽象成图1所示的简单模型 图中K1 K2为原长相等 劲 度系数不同的轻质弹簧 下列表述正确的是 A 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B 垫片向右移动时 两弹簧产生的弹力大小相等 C 垫片向右移动时 两弹簧的长度保持相等 D 垫片向右移动时 两弹簧的弹性势能发生改变 解析 选B D 不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关 A错误 在垫片向右运动的 过程中 由于两个弹簧相连 则它们之间的作用力等大 B正确 由于两弹簧的劲度系数 不同 由胡克定律F k x可知 两弹簧的形变量不同 则两弹簧的长度不相等 C错误 在垫片向右运动的过程中 由于弹簧的弹力做功 则弹性势能将发生变化 D正确 二 非选择题 本题共3小题 共30分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要说 明单位 6 思维拓展题 10分 如图2所示 在半径为R质量分布均匀的铅球中挖取一球形空穴 空穴 与原球面最高点相切 并通过铅球的球心 在未挖去空穴前铅球的质量为M 求挖去空穴 后的铅球相对水平地面的重力势能是多大 7 10分 如图3所示 一圆柱形杯子盛满水 放置在水平地面上 杯子高0 2 m 水质量为3 kg 若将一圆柱形高同样为0 2 m的物体按入水中 将有一半水从杯子溢出 求水溢出过程 中 重力对水做了多少功 g 10 m s2 探究 创新 8 10分 弹弓是一种兵器 也是一种儿童玩具 它由两根橡皮条和一个木叉组成 拉伸橡皮 条的过程人对橡皮条做功 使其具有一定的弹性势能 放手后橡皮条的弹力做功 将储存 的弹性势能转化为石子的动能 使石子以较大的速度飞出 有一定的杀伤力 试设计一个实 验 求出橡皮条被拉伸到一定长度的过程中 弹力所做的功及橡皮条具有的弹性势能 只 需设计可行的方法和数据处理方式 不必求得出结论 解析 1 准备橡皮条 测力计 坐标纸 铅笔 直尺等 2 将橡皮条的一端固定 另一端拴一绳扣 3 用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长x0 记录在表格中 4 将测力计挂在绳扣上 测出在不同拉力F1 F2 F3 的情况下橡皮条的长度x10 x20 x30 5 计算出在不同拉力作用下橡