一、选择题
1.如图所示,甲、乙两名学生的质量都是m,当他们分别以图示的路径登上高h的阶梯顶端A时,他们的重力做功情况是( )
A.甲的重力做功多
B.乙的重力做功多
C.甲、乙的重力做功一样多
D.无法判断
解析:选C.因为重力做功只与物体的初、末位置有关,与运动路径无关,所以甲、乙的重力做的功均为mgh,故C正确.
2.如图所示的几个运动过程中,物体弹性势能增加的是( )
A.如图甲,跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中,杆的弹性势能
B.如图乙,人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能
C.如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能
D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能
解析:选B.甲中杆的弹性势能减小,乙中弹簧的弹性势能增加,丙中橡皮筋的弹性势能减小,丁中弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能减小,故B正确,A、C、D错误.
3.下列关于重力势能的说法中正确的是( )
A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定
B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大
C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能变小了
D.重力势能减小量等于重力对物体做的功
解析:选D.重力势能Ep=mgh,其中h表示物体所在位置相对参考平面的高度,具有相对性,当物体的位置确定,但参考平面不同时,则相对高度h不同,所以重力势能mgh也不同,A是错误的;当物体在参考平面下方时,物体与参考平面距离越大,重力势能越小,所以B是错误的;重力势能是标量,负号说明物体在参考平面下方,判断其大小时,与数学上-5<-3的规律一致,所以重力势能由-5 J变为-3 J,重力势能变大了,C是错误的;物体的重力势能减小,说明高度下降了,所以重力做正功,D正确.
4.(多选)关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是( )
A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加
B.在同一高度,将物体以初速度v0向不同方向抛出,从抛出到落地的过程中,重力所做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等
C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力的功与物体的重力势能之和
解析:选AB.物体克服重力做功,说明重力做负功,A对;重力做功与物体的运动状态和运动路径无关,而且重力做功的数值等于重力势能的改变量,B对;重力势能是否为零由参考平面决定,C错;用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功,D错.
5.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面的高度为h,如图所示.若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是( )