高中物理重力势能试题

如图所示，足够长的粗糙斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，按住B不动，B通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，放手后B沿斜面加速上滑，C一直处于静止状态。则在A落地前的过程中

A．A的重力势能的减少量等于B的机械能的增加量
B．C一定受到水平面的摩擦力
C．水平面对C的支持力小于B、C的总重力
D．A物体落地前的瞬间受到绳子拉力的功率与其重力的功率相等

如右图，滑块以初速度v₀沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。对于该运动过程，若用x、a、、、分别表示滑块下滑的位移的大小、加速度的大小、重力势能（以斜面底面所在平面为零势面）和动能，t表示时间，则下列图像最能正确描述这一运动规律的是（   ）

质量为的滑块在沿斜面方向大小为的拉力作用下，沿倾角的固定斜面以初速度匀减速上滑。已知斜面足够长，滑块和斜面之间的动摩擦因数为。取出发点为参考点，关于滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、机械能E、势能E_P、滑块的动能E_k随时间t、位移x变化关系的是

竖直上抛一个小球，从抛出到落回抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移和加速度随时间变化的函数图像（如图所示）中错误的是（不计空气阻力、规定竖直向下为正方向，图中曲线均为抛物线、规定抛出点所在水平面为零势能参考面）

竖直上抛一个小球，从抛出到落回抛出点的过程中，它的速度v、重力势能E、位移x和加速度a随时间t变化的函数图像（如图所示）中错误的是（不计空气阻力、规定竖直向下为正方向，图中曲线均为抛物线、规定抛出点所在水平面为零势能参考面）

（多选题）如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°(sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6)，以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，则（   ）

A．A、B两球所受弹力的大小之比为4︰3
B．A、B两球运动的周期之比为4︰3
C．A、B两球的动能之比为64︰27
D．A、B两球的重力势能之比为16︰9

如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧后又被弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则

A．时刻小球动能最大

B．时刻小球动能最大

C．～这段时间内，小球的动能先增加后减少

D．～这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t₁时 ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区，此时线框恰好以速度 v₁做匀速直线运动；t₂时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v₂做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的有：(     )

A．t1时，线框具有加速度a=3gsinθ

B．线框两次匀速直线运动的速度v1: v2=2:1

C．从t1到t2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量

D．从t1到t2，有机械能转化为电能

某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即，但直接测量摆球到达B点的速度v比较困难，现利用平抛的特性来间接地测出v。

如图（a）中，悬点正下方一竖直立柱上 放置一个与摆球完全相同的小球（OB等于摆线长），当悬线摆至B处，摆球与小球发生完全弹性碰撞（速度互换），被碰小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律。（已知重力加速度为g，两球的质量均为m。）
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为          m。
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v₀ =          。
（3）此实验中，小球从A到B过程重力势能的减少量ΔE_P =        ，动能的增加量E_K=  
若要验证此过程中摆球的机械能守恒，实验数据应满足一个怎样的关系          。（用题中的符号表示）

将一个物体以初动能E₀竖直向上抛出，设所受阻力大小恒定，落回地面时物体的动能为E₀/2。若将它以初动能4E₀竖直向上抛出，则它在上升到最高点的过程中，重力势能变化了     ；落回地面时的动能为       。