4.2 動能勢能 作業(yè)一、單項選擇題1關(guān)于動能的概念，下列說法中正確的是()a物體由于運動而具有的能叫做動能b運動物體具有的能叫動能c運動物體的質(zhì)量越大，其動能一定越大d速度較大的物體，具有的動能一定較大解析：選a.物體由于運動而具有的能叫動能，但是運動的物體可以具有多種能量，如重力勢能，內(nèi)能等故a正確，b錯誤；由公式ekmv2可知，動能既與m有關(guān)，又與v有關(guān)，c、d均錯2升降機中有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)升降機以加速度a勻加速上升h高度時，物體增加的重力勢能為()amgh bmghmahcmah dmghmah解析：選a.要分析重力勢能的變化，只需分析重力做功物體隨升降機上升了h，物體克服重力做功wmgh，故物體的重力勢能增加了mgh，a正確3如圖所示，甲、乙兩名學(xué)生的質(zhì)量都是m，當(dāng)他們分別以圖示的路徑登上高為h的階梯頂端a時，他們的重力做功情況是()a甲的重力做功多b乙的重力做功多c甲、乙的重力做功一樣多d無法判斷解析：選c.因為重力做功只與物體的初、末位置有關(guān)，與運動路徑無關(guān)，所以甲、乙的重力做的功均為mgh，故c正確4下列關(guān)于重力勢能的說法中，正確的是()a甲、乙兩物體，甲的高度是乙的高度的2倍，那么甲的重力勢能的數(shù)值一定是乙的重力勢能的數(shù)值的2倍b從同一高度將某一物體以不同的速率分別豎直上拋和平拋，則物體從拋出到落地的過程中，重力勢能的變化是相同的c一物體從樓頂落到地面，若受到空氣阻力的作用，則物體重力勢能的減小量小于自由下落時重力勢能的減小量d重力做功時，不僅與物體運動的高度差有關(guān)，還與物體的運動性質(zhì)、運動路徑有關(guān)解析：選b.重力勢能的大小與物體的質(zhì)量及參考平面的選取有關(guān)，故a錯誤；重力做功與路徑無關(guān)，與物體的運動性質(zhì)及其他受力情況無關(guān)，只與物體初、末位置的高度差及重力的大小有關(guān)，故b正確，c、d錯誤5如圖所示，長為l的細線拴一個質(zhì)量為m的小球懸掛于o點，現(xiàn)將小球拉至與o點等高的位置且線恰被拉直，則放手后小球擺到o點正下方的過程中()a小球的重力做的功大于mglb小球的重力勢能減少了mglc線的拉力做的功為mgld小球的重力勢能變?yōu)?解析：選b.小球的重力做的功應(yīng)等于小球重力勢能的減少，大小為mgl.線的拉力始終與小球運動方向垂直，不做功，小球的重力勢能是否變?yōu)榱銘?yīng)與零勢能面的選取有關(guān)，只有b正確6.一根粗細均勻的長直鐵棒重600 n，平放在水平地面上現(xiàn)將一端從地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，則()a鐵棒的重力勢能增加了300 jb鐵棒的重力勢能增加了150 jc鐵棒的重力勢能增加量為0d鐵棒重力勢能增加多少與參考平面選取有關(guān)，所以無法確定解析：選b.鐵棒的重心升高的高度h0.25 m，鐵棒增加的重力勢能等于克服重力做的功，與參考平面選取無關(guān)，即epmgh6000.25 j150 j，故b正確二、雙項選擇題7彈簧的彈性勢能與下列哪些因素有關(guān)()a彈簧的長度 b彈簧的勁度系數(shù)c彈簧的形變量 d彈簧的原長解析：選bc.彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)、彈簧的形變量有關(guān)，勁度系數(shù)越大，形變量越大，彈簧的彈性勢能就越大8在下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動能相等的是()a甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的b甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的c甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的d質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動解析：選cd.據(jù)動能的計算式ekmv2知，若v甲2v乙，m甲m乙，則ek甲2ek乙，a錯；若m甲2m乙，v甲v乙，則ek甲ek乙，b錯；若m甲4m乙，v甲v乙，則ek甲ek乙，c正確；由于動能與速度方向無關(guān)，所以當(dāng)m甲m乙且v甲、v乙大小相等時動能相等，d正確9物體在運動過程中，克服重力做功100 j，則以下說法正確的是()a物體的高度一定降低了 b物體的高度一定升高了c物體的重力勢能一定是100 j d物體的重力勢能一定增加了100 j解析：選bd.克服重力做功，即重力做負功，重力勢能增加，高度升高克服重力做多少功，重力勢能就增加多少，但重力勢能是相對的，增加100 j的重力勢能，并不代表現(xiàn)在的重力勢能就是100 j，故b、d正確10. 如圖所示，水平地面上固定一豎直輕質(zhì)彈簧，有一物體由彈簧正上方某位置豎直下落，從與彈簧接觸后物體繼續(xù)下落到速度變?yōu)榱愕倪^程中()a物體的重力對物體做正功b物體的重力勢能逐漸增大c彈簧的彈力對物體做負功d彈簧的彈性勢能逐漸減小解析：選ac.下落過程中，物體的高度變低，重力對物體做正功，重力勢能減小，a正確，b錯誤；物體受到向上的彈力，此力對物體做負功，c正確；彈簧的形變量越越大，則彈性勢能逐漸變大，d錯誤三、非選擇題11金茂大廈是上海的標志性建筑之一，它的主體建筑地上88層，地下3層，高420.5 m，是目前國內(nèi)第三、世界第八高樓，如圖所示距地面340.1 m的第88層為國內(nèi)迄今最大的觀光廳，環(huán)顧四周，極目眺望，上海新貌盡收眼底質(zhì)量為60 kg、身處第88層的游客，在下列情況中，他的重力勢能各是多少？(取g10 m/s2) (1)以地面為參考平面；(2)以第88層為參考平面；(3)以420.5 m的樓頂為參考平面，若他乘電梯從地面上升到88層，需克服重力做多少功？解析：(1)以地面為參考平面，游客在第88層時，相對參考平面的高度為340.1 m，則他的重力勢能ep1mgh6010340.1 j2.04105 j.(2)若以第88層為參考平面，游客在第88層的相對高度為零，故ep20.(3)克服重力做的功與參考平面的選取無關(guān)，故克服重力做的功等于重力勢能的增量epwgmgh2.04105 j.答案：(1)2.04105 j(2)0(3)2.04105 j12. 如圖所示，在離地面高為h的地方，將質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為h.取拋出位置所在的平面為參考平面則： (1)小球在最高點和落地處的重力勢能各是多少？(2)小球從拋出至落地的過程中，重力對小球做的功和重力勢能的變化各是多少？解析：(1)小球上升到最高點時，距參考平面的距離為h，所以小球在最高點具有的重力勢能 ep1mgh；落地時小球