高中物理重力势能综合题

一弹性小球质量为m，从距地面h高处以初速度v₀竖直上抛，运动过程中所受空气阻力为f，与地面碰撞时，能量损失不计，则它最后停在地面上重力做功为多少？它在运动停止前通过的总路程为多少？

如图5-4-5所示，直杆长为2L，中心有一转轴O，两端分别固定质量为2m、m的小球a和b.当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a和b构成的系统重力势能如何变化，变化了多少?

图5-4-5

盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从甲端缓慢提至乙端恰好离地时需做功10 J.如果改从乙端缓慢提至甲端恰好离地做多少功？（取g="10" m/s²）

如图5-4-5所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个直立的轻质弹簧，弹簧的劲度系数为k.现用手拉住弹簧上端，使弹簧上端缓慢提升高度h，此时物体已经离开地面，求物体重力势能的增加量.

图5-4-5

如图7-5-13所示，底面积为2a²的两个圆柱形容器，底部用细管连接，左边容器的水面浮着一个边长为a的正方形木块，木块的一半浸在水中.现将木块慢慢提出水面，则容器中水的重力势能减少了.

图7-5-13

如图5-4-4所示，有一连通器，左右两管的横截面积均为S，内盛密度为ρ的液体.开始时两管内的液面高度差为h，若打开底部中央的阀门K，液体开始流动，最终两液面相平.在这一过程中，液体的重力势能变化了多少？是增加了还是减少了？如果是减少了，减少的重力势能到哪里去了？

图5-4-4

盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10 J，金属链重力势能增加多少？此时金属链重心位置距地面多高？如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功多少？

如图5-4-7所示，两个轨道均光滑，它们高度相同，让质量均为m的两个物体分别沿轨道由静止开始从顶端运动到底端，求：两个物体在运动过程中重力势能的变化量及重力对物体所做的功.

图5-4-7

面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a，密度为水的，质量为m.开始时，木块静止，有一半没入水中，如图7-5-11所示.现用力F将木块缓慢地压到池底，不计摩擦，求：

图7-5-11
(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量；
(2)从开始到木块刚好完全没入水中的过程中，力F所做的功.

地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为L₀的轻质弹簧，在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上，弹簧被压缩，求小球速度最大时重力势能是多少?（以地面为参考平面）

如图5-4-6所示，圆柱形水箱高为5 m，容积为50 m³，水箱底部接通水管A，顶部接通水管B.开始时箱中无水，若仅使用A管或仅使用B管慢慢地将水注入，直到箱中水满为止，试计算两种情况下外界各需做多少功？（设需注入的水开始时均与箱底等高，g取10 m/s²）

图5-4-6

质量是50 kg的人沿着长150 m、倾角为30°的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力势能增加了多少?(g取10 m/s²)

将一个边长为a、质量为m的匀质正方体，移动一段距离l(la)，已知正方体与水平地面的动摩擦因数为μ，可供选择的方法有两种：水平推动和翻动.请回答：选择哪一种方法较为省力气?

如图5-4-6所示，杆中点有一转轴O，两端分别固定质量为2m、m的小球a和b，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a和b构成的系统的重力势能如何变化，变化了多少?

图5-4-6

如图所示，在光滑水平面上有一条柔软的质量为m、长为L的均匀链条，开始时，这个链条有长在桌面上，而长垂于桌外．若不计能量损失，求：

（1）把它的悬垂部分拉回到桌面，至少做多少功？
（2）如果让它由静止开始下滑，当全部链条离开桌面时，这条链条的速率是多大？