高中物理重力势能试题

如图，一质量为 $m$ 、长度为 $l$ 的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距 $\frac{1}{3}l$ 。重力加速度大小为 $g$ 。在此过程中，外力做的功为（   ）

A．	$\frac{1}{9}\mathit{mgl}$	B．	$\frac{1}{6}\mathit{mgl}$
C．	$\frac{1}{3}\mathit{mgl}$	D．	$\frac{1}{2}\mathit{mgl}$

从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E _总等于动能E _k与重力势能E _p之和。取地面为重力势能零点，该物体的E _总和E _p随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s ²。由图中数据可得（ ）

A. 物体的质量为2 kg B. h=0时，物体的速率为20 m/s

C. h=2 m时，物体的动能 E _k=40 J D. 从地面至 h=4 m，物体的动能减少100 J

一物体在竖直方向的升降机中，由静止开始竖直向上做直线运动，运动过程中小球的机械能E与其上升高度h关系的图象如图所示，其中0～h₁过程的图线为曲线，h₁～h₂过程的图线为直线．根据该图象，下列说法正确的是（ ）

A．0～h1过程中，小球的动能一定在增加

B．0～h1过程中，升降机对小球的支持力一定做正功

C．h1～h2过程中，小球的重力势能可能不变

D．h1～h2过程中，小球的动能可能不变

物体A的质量为m_A，圆环B的质量为m_B，通过绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，如图所示，长度l＝4 m，现从静止释放圆环．不计定滑轮和空气的阻力，取g＝10 m/s²，求：

(1)若，则圆环能下降的最大距离h_m；
(2)若圆环下降h₂＝3 m时的速度大小为4 m/s，则两个物体的质量应满足怎样的关系？
(3)若，请定性说明小环下降过程中速度大小变化的情况及其理由。

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^o，l和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的两个光电计时器没有画出．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.00×10^-2s和2.00×10^-2s．已知滑块质量为1.00kg，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0.54m，g=9.80m/s²，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。（计算结果保留3位有效数字）．

（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．

如图所示，将质量m=0.2kg的物体从高h=20m的山崖上A点斜向上抛出，抛出的速度大小V₀=15m/s，以B点所在的平面为参考面，不计空气阻力，g取10m/s²．求

（1）物体在A点的动能E_k；
（2）物体在A点的重力势能Ep；
（3）物体落到B点的速度大小V_B．

如图，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球；B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动.在无任何阻力的情况下，下列说法中正确的是（  ）

A．A球到达最低点时速度为零

B．B球向左摆动可能达到OB呈水平的位置

C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度

D．当支架从左向右回摆时，A球能回到起始高度

质量为m的物体在竖直向下的恒力F作用下减速上升了H，不计空气阻力，在这个过程中，下列说法中正确的是（  ）

A．物体的重力做功mgH

B．物体的动能减少了FH

C．物体的机械能增加了mgH

D．物体重力势能的增加量小于动能的减少量

升降机底板上放一质量为10kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直上升6m时，速度达到10m/s，则此过程中（重力加速度g取10m/s²）（ ）

A．合外力对物体做功600 J	B．物体的重力势能增加600 J
C．升降机对物体做功500 J	D．物体的机械能增加1100 J

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。

如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等。C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h。开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°。现将A、B静止释放。则下列说法正确的是

A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度不断增大
B．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量
C．物块A的速度始终大于物块B的速度
D．物块A经过C点时的速度大小为

一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在物体下降h高度的过程中物体的（    ）

A．重力势能减少了2mgh

B．合外力做功为mgh

C．合外力做功为2mgh

D．动能增加了mgh，重力势能减少了mgh

如图甲所示，小物体从竖直轻质弹簧上方离地高h₁处由静止释放，其动能E_k与离地高度h的关系如图乙所示，在h₁~h₂阶段图象为直线，其余部分为曲线，h₃对应图象的最高点，小物体的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力，以下说法正确的是

A．弹簧的劲度系数

B．当物体下落到h=h3高度时，重力势能与弹性势能之和最小

C．小物体处于h=h4高度时，弹簧的弹性势能为Ep=mg(h2-h4)

D．在小物体从h1下降到h5过程中，弹簧的最大弹性势能为Epm=mgh1

如图所示，固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动．设斜面足够长，则在Q向上运动过程中：    （    ）

A．加速度先减小后增大

B．Q的电势能逐渐减小，机械能逐渐增大

C．Q和P的电势能和重力势能之和逐渐减小

D．Q和P的电势能和动能之和逐渐增大

蹦极运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是

A．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大

B．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力

C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关