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黑龙江省大庆市喇中高考物理材料大题集练重力做功与重力势能

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高中物理大题集练——重力做功与重力势能1、如图甲所示,在竖直平面内有一个直角三角形斜面体,倾角θ为300,斜边长为x0,以斜面顶部O点为坐标轴原点,沿斜面向下建立一个一维坐标x轴。斜面顶部安装一个小的滑轮,通过定滑轮连接两个物体A、B(均可视为质点),其质量分别为m1、m2,所有摩擦均不计,开始时A处于斜面顶部,并取斜面底面所处的水平面为零重力势能面,B物体距离零势能面的距离为;现在A物体上施加一个平行斜面斜向下的恒力F,使A由静止向下运动。当A向下运动位移x0时,B物体的机械能随轴坐标的变化规律如图乙,则结合图象可求:  (1)B物体最初的机械能E1和上升x0时的机械能E2;(2)恒力F的大小。2、右图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g,则(计算结果均保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;(2)在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10m/s2)11\n(3)若某同学作出v2-h图象如图所示,则当地的重力加速度g=________m/s2。.3、一质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10m/s2。4、与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图2所示装置验证机械能守恒定律.图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为30°,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出.让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10﹣2s、2.00×10﹣2s.已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.540m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度.①滑块通过光电门1时的速度v1=     m/s,通过光电门2时的速度v2=     m/s:②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为     J,重力势能的减少量为     J.(计算结果保留3位有效数字).5、如图所示,把质量为0.5kg的石块从30m高处的A点以30011\n角斜向上方抛出,初速度是v0=5m/s(不计空气阻力,取g=10m/s2)求:(1)石块在A点时具有的重力势能(以地面为参考平面);(2)石块落地时速度是多大.6、一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图(a)所示。用刻度尺测量斜面的高度与长度之比为1:4,小车质量为400g,图(b)是打出纸带的一段,相邻计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。由图(b)可知,打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=     m/s,打纸带上E点时小车的瞬时速度vE=_   m/s,打纸带上B点到E点过程中小车重力势能的减少量为_      J,此过程中小车克服阻力所做的功为 ___J。(g取10m/s2,保留两位有效数字)7、如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mB=m,mA=mC=2m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求:i.B与C碰撞前B的速度11\nii.弹簧具有的弹性势能8、一小滑块放在如图所示的凹形斜面上,斜面固定于水平地面,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离,若已知在这过程中,拉力F所做的功的大小(绝对值)为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为D,当用这些量表达时,小滑块的动能的改变(指未态动能减去初态动能)等于     .滑块的重力势能的改变等于      ,滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于     。9、如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面:b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.求从静止开始释放b后,a能离地面的最大高度。10、如图,两根长均为2L的圆柱形绝缘细管,用很短的一段内壁光滑的弯管平滑连接成管道ABC,管道固定于竖直平面内,其中AC沿水平方向,。一柔软匀质绝缘细绳置于管道AB内,细绳的右端刚好绕过管道B处连接一小球(直径略小于管道内径),系统处于静止状态。已知绳和小球的质量均为m、与细管的动摩擦因数均;细绳长L,小球带电量为+q,整个系统置于竖直向下、场强的匀强电场中,重力加速度为g。现对小球施加一沿BC管道向下的拉力。11\n(1)当小球滑动时,拉力大小为F,求此时小球的加速度大小a;(2)求小球从开始运动到下滑过程,系统改变的势能△E;(3)拉力至少需对小球做多少功,才能使整条细绳离开管口C?11、如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m=10g的小球,试管的开口端加盖与水平轴O连接.试管底与O相距L="5cm,"试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动。g取10m/s,求:(1)小球从最低点到最高点过程,重力对小球做的功及小球重力势能的变化量;(2)转轴的角速度达到多大时,试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍;(3)转轴的角速度满足什么条件时,会出现小球与试管底脱离接触的情况。12、如图A.,M、N、P为直角三角形的三个顶点,∠M=37°,MP中点处固定一电量为Q的正点电荷,MN是长为a的光滑绝缘杆,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),小球自N点由静止释放,小球的重力势能和电势能随位置x(取M点处x=0)的变化图像如图B.所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。11\n(1)图B中表示电势能随位置变化的是哪条图线?(2)求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m;(3)已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量q;(4)求小球运动到M点时的速度。13、如图,一个半径为R的半球形的碗固定在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上,线的两端分别系有小球A和B,当它们处于平衡状态时,小球A与O点的连线与水平线的夹角为60°。(1)求小球A与小球B的质量比mA∶mB;(2)现将A球质量改为2m、B球质量改为m,且开始时A球位于碗口C点,由静止沿碗下滑,当A球滑到碗底时,求两球总的重力势能改变量;(B球未碰到碗壁)(3)在(2)条件下,当A球滑到碗底时,求B球的速度大小。14、地面上有质量m=2.0×103kg的物体,用起重机将它竖直向上匀加速提升到h="10"m的高处,物体在这段上升过程中,起重机钢绳对它的拉力F=2.1×104N。取g="10"m/s2,将物体视为质点.(1)求钢绳的拉力F所做的功WF。(2)选择地面为参考平面,求物体在h="10"m处的重力势能EP。15、某人用100N的力将一质量为50g的小球以10m11\n/s的速度从某一高处竖下向下抛出,经1s小球刚好落地,不考虑空气阻力,选地面为零势能点,g=10m/s2。求:(1)小球刚抛出时的动能和势能各多大?(2)小球着地时的动能和势能各多大?16、“滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧”的钱塘江大潮,被誉为天下奇观.小莉设想用钱塘江大潮来发电,在江海交接某处建一大坝,形成一个面积为1.0×107m,涨潮时水深达25m的蓄水湖.,关上水闸落潮后坝内外水位差为2m.若发电时水重力势能的12%转变为电能,并只有退潮时发电,每天涨潮两次,求该电站每天能发多少电?根据图中情景,说明图中的A、B两台机器(有一台是发电机,另一台是电动机),哪台是发电机?(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10m/s2)17、如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道,竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响,g取10m/s2。现给小球A一个水平向右的恒力F=55N。求:(1)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F做的功;11\n(2)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,重力对小球B做的功;(3)把小球B从地面拉到P点正下方C点时,A小球速度的大小;(4)把小球B从地面拉到P点正下方C点时,小球B速度的大小;(5)小球B被拉到离地多高时与小球A速度大小相等。18、如图所示,有一连通器,左右两管的横截面积均为S,内盛密度为ρ的液体.开始时两管内的液面高度差为h,若打开底部中央的阀门K,液体开始流动,最终两液面相平.在这一过程中,液体的重力势能变化了多少?是增加了还是减少了?如果是减少了,减少的重力势能到哪里去了?19、质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放,落入水中后,在水中运动的最大深度是h′,最终木球停在水面上.若木球在水中运动时,受到的阻力恒为Fu,求:(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?它的重力势能变化了多少?(2)全过程中水对木球的浮力做了多少功?(3)分析木球的运动情况,根据你现有的知识能否求出水的阻力Fu对木球做的总功?若能,请简要说明思路.20、如图所示,直杆长为2L,中心有一转轴O,两端分别固定质量为2m、m的小球a和b.当杆从水平位置转到竖直位置时,小球a和b构成的系统重力势能如何变化,变化了多少?答案11\n1、答案2、答案3、答案4、答案5、答案6、答案7、答案8、答案9、答案10、答案11\n11、答案12、答案13、答案14、答案15、答案16、答案17、答案18、答案11\n19、答案20、答案11

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发布时间:2022-08-25 22:43:03 页数:11
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文章作者:U-336598

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