动能与重力势能知识点题库

如图所示，质量为m、长度为L的匀质铁链的一半搁在倾角为30°的粗糙斜面上，其余部分竖直下垂．现在铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面的过程中，铁链的重力势能减少．

如图所示为水上滑梯示意图，它由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽AB的竖直高度H=15m，BC面高出水面的距离h=0.80m．一个质量m=50kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下，g取10m/s² ．

（1）以水面为参考平面，求游戏者在A点时的重力势能E_p；
（2）若忽略游戏者下滑过程中所受的一切阻力，求游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小；
（3）若由于阻力的作用，游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端C点时的速度大小v_C=15m/s，求这一过程中游戏者克服阻力做的功．

质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运动员，背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上，整个过程中重力对人做的功大约为（）

A . 1 000 J B . 750 J C . 650 J D . 200 J

大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是（）

A . 由A到B的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功 B . 汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零 C . 汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做正功，后做负功，总功为零 D . 汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零

如图所示，ABC为一固定的半圆形轨道，轨道半径R=0.4m，A、C 两点在同一水平面上，B点为轨道最低点．现从A点正上方h=2m的地方以v₀=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球（可视为质点），小球刚好从A点切入半圆轨道．不计空气阻力，取g =10 m/s² ．

（1）以B点所在水平面为重力势能零势能面，求小球在抛出点的机械能；
（2）若轨道光滑，求小球运动到最低点B时速度的大小；
（3）若轨道不光滑，测得小球第一次从C点飞出后相对C点上升的最大高度 2.5m，求此过程中小球在半圆形轨道上克服摩擦力所做的功．

升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为( )

A . mgh B . mgh＋mah C . mah D . mgh－mah

下列关于重力势能和弹性势能的相关说法中，正确的是（）

A . 重力势能与重力做功密切相关，重力做功与路径有关 B . 抬高物体，物体具有重力势能，重力势能是地球上的物体单独具有的 C . 弹簧受力发生弹性形变，具有弹性势能，弹性势能是这个力和弹簧共同具有的 D . 选择不同的参考平面，重力势能不相同，但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的

2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的（）

A . 动能变大 B . 周期变大 C . 速率变大 D . 向心加速度变大

孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化．如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的（）

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A . 重力势能减少，动能减少 B . 重力势能减少，动能增加 C . 重力势能增加，动能减少 D . 重力势能增加，动能增加

如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角θ=30°，质量m_a=1kg的物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻质定滑轮与物块b相连，b的质量为m_b ，物块a与传送带之间的动摩擦因数μ= $\text{[math]}$ 。开始时，a、b及传送带均静止，且物块a不受传送带摩擦力作用，现让传送带以v=1m/s的速度逆时针匀速转动，则物块a由静止到与传送带相对静止的过程中（b未与滑轮相碰），下列说法正确的是（）

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A . 物块b的质量 $\text{[math]}$ B . 物块a沿传送带向下匀加速运动的加速度 $\text{[math]}$ C . 物块a重力势能的减少量与物块b重力势能的增加量相等 D . 摩擦力对物块a做的功等于物块a动能的增加量

如图所示，在足够长的斜面上某一点给某小物体一个沿斜面向上的瞬时初速度 $\text{[math]}$ ，已知斜面倾角一定，各处粗糙程度相同，则物体在这斜面上运动的整个过程中，以下说法正确的是（）

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A . 物体的动能一定先减小后增大 B . 只要物体在斜面上运动，则其机械能一定在减小 C . 如果某段时间内摩擦力对物体做的功与物体动能的改变量相同，则此后物体动能将不断增大 D . 如果某段时间内摩擦力对物体做功为W，在此后的相同时间段内，摩擦力对物体做功可能还为W

质量 $\text{[math]}$ 的物体，在水平拉力 $\text{[math]}$ (拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移 $\text{[math]}$ 时，拉力 $\text{[math]}$ 停止作用，运动到位移是 $\text{[math]}$ 时物体停止，运动过程中 $\text{[math]}$ 的图线如图所示。求：( $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ )

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（1）物体的初速度 $\text{[math]}$ ；
（2）物体和水平面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ；
（3）拉力 $\text{[math]}$ 的大小。

关于重力势能，下列说法中正确的是（）

A . 物体的位置一但确定，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，它的重力势能比越大 C . 一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能变大了 D . 重力势能的减少量等于重力对物体做的功

在飞机场的停机坪上，一辆牵引车正以1m/s的速度将一架质量为50t的飞机拉向跑道。如果一个质量为50kg的短跑运动员以10m/s的速度冲刺，E_机E_运动员。以某个水平面为重力的零势能面，A物体的重力势能1J，B物体的重力势能-3J，试比较两物体的重力势能E_AE_B。（以上两空填写“>”“<”“=”）

如图所示，一质量为m的物块（可视为质点）静置在水平地面上，物块上竖直安装一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手竖直向上缓慢拉弹簧的上端P点，直到物块离开地面一段距离后停止向上运动，测得P点到水平地面的距离为H，待整个装置在空中稳定，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A . 以地面为零势能面，则物块在空中的重力势能值为 $\text{[math]}$ B . 此过程中物块重力势能增加了mgH C . 以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为mgH D . 以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为 $\text{[math]}$

如图是教材中双锥体向“上”滚的迷你实验。在书脊上架两根筷子作为轨道，把双锥体放在较低一端的轨道上，你会发现双锥体会向“上”滚动。关于这一现象的分析正确的是（）

A . 双锥体滚动过程中，重心逐渐上升 B . 双锥体滚动过程中，重心逐渐下降 C . 调整使两根筷子平行，实验也可能成功 D . 将双锥体换成圆柱体，实验不可能成功

一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）求：

（1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a；
（2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ；
（3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。

如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 的小球，从离桌面 $\text{[math]}$ 高处由静止下落，桌面离地高度为 $\text{[math]}$ 。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量分别是（）

A . $\text{[math]}$ ，减少 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ，减少 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ，增加 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ，增加 $\text{[math]}$

关于重力势能，下列说法中正确的是（）

A . 放在地面上的物体重力势能一定为零 B . 一个物体的重力势能从 $\text{[math]}$ 变化到 $\text{[math]}$ ，重力势能减少了 C . 物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大 D . 重力势能的变化量与参考平面的选取无关

如图所示，一条长为1m、质量为10kg的铁链放在水平地面上，现提起铁链的一端直到铁链的另一端刚好离开地面。重力加速度 $\text{[math]}$ 。则该过程中铁链重力势能的变化量为（）

A . 100J B . -100J C . 50J D . -50J

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