练习23势能 机械能守恒定律.docx

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练习23势能机械能守恒定律

练习2-3势能机械能守恒定律

一、填空题

1.物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。

2.物体距地面越高，重力势能越大。

3.物体由于发生了弹性形变，而具有做功的本领，我们把这种能量叫做弹性势能。

4.在只重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，机械能的总量保持不变。

这个结论叫机械能守恒定律。

5.重力对物体做了49J的功，物体的重力势能的变化情况是：

重力势能减少了49J。

6.重力做功与物体自身的质量有关，与物体运动中的高度差有关，而与路径无关。

7.重力对物体做负功，物体的重力势能增加。

8.质量为3t的飞机，在离地面500m高空以1080km/h的速度飞行，它的动能为1.35×108J，重力势能为1.5×107J，机械能为1.5×108J。

9.甲、乙两物体质量之比为：

1:

2，当它们从同一高度自由落下相同的距离时，它们的动能之比为1：

2，重力势能之比为1：

2，机械能之比为1：

2。

10.质量为6kg的铅球放在0.9m高的桌面上。

若以地面为零势能面，它具有的重力势能为54J,若以桌面为零势能面，它具有的重力势能为0J。

11.以地面为零势能面，质量为50kg的人沿着坡路走上高为20m的土丘，重力对他所做的功为-9800J，他克服重力做功是9800J，他的重力势能增加了9800J。

12.质量是0.2kg的物体，从距地面20m高处自由落下，在第2s内物体重力势能减少30J。

（g=10m/s2）

13.一座水电站，水流落差为30m，水流量为4×103kg/s。

若水电站的发电效率为20%，那么水电站的输出功率是2.4×105W。

（g=10m/s2）

二、判断题

1．重力势能的最小值为零，没有负值。

（×）

2.高于地面的物体，其重力势能一定不为零。

（×）

3.在计算重力势能的问题中，零势能面的位置可以任意选取。

（√）

4.物体受到重力作用时，机械能一定守恒。

（×）

5.重力做正功时，物体的重力势能一定减少。

（√）

6.只有运动的物体，才具有机械能。

（×）

7.自由下落的物体，其机械能守恒。

（√）

8.放在地面上的物体，没有重力势能。

（×）

9.物体从A点到B点，若经过的路径不同，重力做功也不同。

（×）

10.重力势能公式中的高度一定是从地面算起。

（×）

11.跳伞员在空中匀速降落，机械能守恒。

（×）

12.重力势能实际上是物体与地球共有的。

（√）

三、选择题

1.下述关于重力做功和重力势能的说法中正确的是（B）

A.重力做功的大小取决于物体经过的路径

B.质量一定时，重力做功的大小取决于物体相对高度的变化

C.重力势能的大小取决于物体经过的质量

D.重力势能的大小取决于物体经过的相对高度

2.下列说法正确的是（C）

A.机械能守恒时，物体一定只受重力或弹力的作用

B物体处于平衡状态时，机械能守恒

C.只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒

D.物体机械能的变化量，等于合外力对物体做的功

3.以下关于机械能是否守恒的判断中正确的是（D）

A.做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒

B.做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒

C.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒

D.重力对物体做功，其他力对物体不作功时，机械能一定守恒

4.以初速度v从地面竖直向上抛出一物体，当物体的动能减少到原来的一半时，它离地面的高度是（B）

A．

　　　B．

C．

　　D．

5.两个质量相同的小球从地面上以大小不同的速度竖直向上抛出时，两者都达到最高点时，以下哪些说法是正确的？

（AB）

A．加速度相同　　　

B．动能相同

C．重力势能相同　　

D．机械能相同

6.质量为m1的子弹，以速度v1射入原来静止的质量为m2的木块中，结果二者以速度v2共同运动。

在此过程中损失的机械能是（D）

A．

m1v12

B.

m1v12—

m2v22

C.

m1v12—

m1v22

D.

m1v12—

（m1+m2）v22

7.以下几例中，机械能不守恒的物体是（D）

A．做自由落体运动的物体　　　

B．在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体

C．沿光滑曲面下滑的物体　　

D．起重机匀速吊起的物体

8.当只有重力对物体做正功时，以下说法正确的是（D）

A．重力势能一定增加，动能一定减少　　　

B．重力势能一定减少，动能一定增加

C．重力势能一定增加，动能不一定减少　　

D．重力势能一定减少，动能不一定增加

9.以下关于重力势能的说法错误的是（C）

A．重力势能是一个相对量　　　

B．重力势能属于物体和地球所共有

C．物体在某两点的重力势能之差与零势能面的选择有关　　

D．重力势能也可能是负值

10.在汽车匀减速驶上斜坡的过程中，以下说法正确的是（B）

A．重力势能增加，动能增加　　　

B．重力势能增加，动能减少

C．重力势能减少，动能增加　　

D．重力势能减少，动能减少

11.在恒力作用下，物体从A点运动到B点，物体的动能有10J减少到6J，物体的重力势能由8J增加到12J。

在此过程中（C）

A．物体的机械能增加　　　

B．物体的机械能减少

C．物体的速度减少　

D．物体的速度增加

四、计算题

解题指导：

本节习题主要是围绕重力势能的大小和机械能守恒定律进行计算。

重力势能的大小与零势能面的选取有关，是一个相对值。

因此在解题前必须申明选取何处为零时能面。

在机械能守恒定律的计算中，零势能面的选取可以是任意的，以方便计算为目的，一般都选取问题中的最低点，这样所有的重力势能都是正值，计算起来比较简单。

另外，机械能守恒条件的判断比较重要，要求只有重力做功（弹力做功本练习册不涉及）。

物体可以受其他力的作用，但是其他的力必须不做功（如物体沿斜面滑下时受到的支持力）。

只有判断机械能守恒以后，才能利用公式进行计算。

1.质量为4kg的钢球，自由下落1s后，下落的距离是多少？

重力做的功是多少？

钢球的重力势能减少了多少？

（g=10m/s2）

2.用39.2m/s的初速度从地面竖直上抛一质量为0.2kg的物体，不计空气阻力，求它所能达到的最大高度是多少？

3.甲、乙两物体质量之比为1:

2，当它们同时从同一高度自由下落相同的距离时，求它们的动能之比、重力势能之比和机械能之比各是多少？

4．在离地10m高的平台上，以5m/s的水平速度抛出一个质量为1kg的小球，若不计空气阻力，取g=10m/s2,求小球落地时速度的大小是多少？

5.打桩机的重锤，质量是250kg，把它提升到离地面15m高处，然后让它自由落下，求重锤下落5m时，重力势能、动能和速度的大小各是多少？

（g=10m/s2）

6.山崖炮台上的大炮，以某一角度发射炮弹、炮弹出膛的速度为200m/s，结果正中海平面上的敌舰。

设炮台离海平面的高度为205m，不计空气阻力。

求炮弹击中敌舰时的速度是多少？