第二節(jié)　動能　勢能 一、單項(xiàng)選擇題 1．甲物體向東運(yùn)動，動能為；乙物體向西運(yùn)動，動能為，則下列說法中正確的是(　　) A．的方向向東，的方向向西 B．若的大小為正值，則的大小為負(fù)值 C．和的大小不可能相等 D．有可能與相等 【答案】D 【解析】動能是標(biāo)量，且恒為正值，動能與物體速度的方向無關(guān)． 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖4－2－8 2．甲、乙兩個(gè)物體位置如圖4－2－8所示，若取桌面為零勢能面，其重力勢能分別為Ep1、Ep2，則有(　　) A．Ep1>Ep2 B．Ep1<Ep2 C．Ep1＝Ep2 D．無法判斷 【答案】A 【解析】以桌面為零勢能面，物體位于桌面上時(shí)，勢能為0，Ep1＝0，物體在地面上時(shí)，處于參考面下方，重力勢能為負(fù)值，Ep2＝－mgh<0，所以Ep1>Ep2，故選A. 圖4－2－9 3．如圖4－2－9所示，要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長為a的勻質(zhì)正立方體翻倒，推力對它做功至少為(　　) A. mga 　　　 B. C．( ＋1) 　　　D．( －1) 【答案】D 【解析】正確地畫出物體在翻倒的過程中的示意圖，是解答問題的關(guān)鍵．推力對物體所做的功，增加了物體的重力勢能，即WF＝ΔEp，ΔEp＝mg＝mga，正確選項(xiàng)為D. 4．物體做自由落體運(yùn)動，其相對于地面的重力勢能與下落速度的關(guān)系，下列圖中正確的是(　　) 　 【答案】C 【解析】設(shè)物體原來距地面的高度為h0，則相對于地面的重力勢能為Ep＝mg(h0－h(huán))＝mgh0－mv2，故C正確． 二、雙項(xiàng)選擇題 5．關(guān)于重力做功和重力勢能的變化，下列敘述正確的是(　　) A．做豎直上拋運(yùn)動的物體，在上升階段，重力做負(fù)功，重力勢能減少 B．做豎直上拋運(yùn)動的物體，在上升階段，重力做正功，重力勢能增加 C．做平拋運(yùn)動的物體，重力勢能在不斷減少 D．只要物體高度降低了，其重力勢能一定在減少 【答案】CD 【解析】做豎直上拋運(yùn)動的物體在上升過程中，重力做負(fù)功，重力勢能增加，A、B錯(cuò)誤；做平拋運(yùn)動的物體，高度在降低，重力勢能一定減少，C、D正確． 6．改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動能發(fā)生變化，在下列哪種情況下，汽車的動能是原來的2倍(　　) A．質(zhì)量不變，速度增大到原來的2倍 B．速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍 C．質(zhì)量減半，速度增大到原來的2倍 D．速度減半，質(zhì)量增大到原來的2倍 【答案】BC 【解析】物體的質(zhì)量不變，則動能跟物體的速率的平方成正比；物體的速率不變，則動能跟物體的質(zhì)量成正比．A選項(xiàng)，動能變?yōu)樵瓉淼?倍；B選項(xiàng)，動能變?yōu)樵瓉淼?倍；C選項(xiàng)，動能變?yōu)樵瓉淼?倍；D選項(xiàng)，動能變?yōu)樵瓉淼? 7．把一個(gè)物體從地面豎直向上拋出去，該物體上升的最大高度是h，若物體的質(zhì)量為m，所受的空氣阻力恒為f，則在從物體被拋出到落回地面的全過程中(　　) A．重力所做的功為零 B．重力所做的功為2mgh C．空氣阻力做的功為零 D．空氣阻力做的功為－2fh 【答案】AD 【解析】重力做的功與路徑無關(guān)，只與始末位置高度差有關(guān)，故A對．求大小恒定的空氣阻力做的功，可把物體的運(yùn)動分為上升和下降兩個(gè)階段，則WF＝W上＋W下＝fhcos 180＋fhcos180＝－2fh. 圖4－2－10 8．拱橋的高度為h，弧長為L，如圖4－2－10所示，質(zhì)量為M的汽車在以不變的速率v由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中(　　) A．汽車的重力勢能不變，重力不做功 B．汽車的重力勢能的變化量為零，重力的總功為零 C．汽車的重力勢能先增大后減小，總的變化量為零，重力先做正功，后做負(fù)功 D．汽車的重力勢能先增大后減小，總的變化量為零，重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零 【答案】BD 【解析】汽車在上升的過程中，其高度先升高，后降低，最后到達(dá)同一高度，故汽車的重力勢能先增大后減小，總的變化量為零，重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零． 三、非選擇題 9．質(zhì)量為5 kg的鋼球，從離地面100 m高處自由下落1 s．選取地面為參考平面，1 s內(nèi)鋼球重力勢能減少了______J，1 s末鋼球的重力勢能為________J；如果選取地面上1 m處的平面為參考平面，1 s末它的重力勢能為__________J；如果選取自由下落的出發(fā)點(diǎn)所在平面為參考平面，1 s末鋼球的重力勢能為________________________________________________________________________J.(g取10 m/s2) 【答案】250　4 750　4 700?。?50 圖4－2－11 10．如圖4－2－11所示，在光滑的桌面上有一根均勻柔軟的質(zhì)量為m、長為l的繩，其繩長的懸于桌面下，從繩子開始下滑至繩子剛好全部離開桌面的過程中，重力對繩子做的功為多少？繩子重力勢能變化如何？(桌面離地高度大于l) 【答案】mgl　重力勢能減少了mgl 【解析】取桌面為參考平面，剛開始時(shí)繩子的重力勢能為Ep1＝mg＝－mgl，當(dāng)繩子剛好全部離開桌面時(shí)，繩子重力勢能為Ep2＝－mgl＝－mgl，ΔEp＝Ep2－Ep1＝－mgl－＝－mgl，負(fù)號說明重力勢能減少了，WG＝－ΔEp＝mgl.