1、 1 第二节 动能 势能 一、单项选择题 1甲物体向东运动，动能为 1 k E ；乙物体向西运动，动能为 2 k E ，则下列说法中正确的 是( ) A 1 k E 的方向向东， 2 k E 的方向向西 B若 1 k E 的大小为正值，则 2 k E 的大小为负值 C 1 k E 和 2 k E 的大小不可能相等 D 1 k E 有可能与 2 k E 相等 【答案】D 【解析】动能是标量，且恒为正值，动能与物体速度的方向无关 图 428 2甲、乙两个物体位置如图 428 所示，若取桌面为零势能面，其重力势能分别为 Ep1、Ep2，则有( ) AEp1Ep2 BEp1Ep2，故选A. 图 429
2、 3如图 429 所示，要将一个质量为 m、边长为 a 的匀质正立方体翻倒，推力对它 做功至少为( ) A. 2mga B. 2 mga 2C( 21) mga 2D( 21) mga 2【答案】D 【解析】正确地画出物体在翻倒的过程中的示意图，是解答问题的关键推力对物体所 做的功，增加了物体的重力势能，即 WFEp，Epmg 2 2 a 1 2 a 21 2 mga，正确选项 为D. 4物体做自由落体运动，其相对于地面的重力势能与下落速度的关系，下列图中正确 的是( ) 2 【答案】C 【解析】设物体原来距地面的高度为 h0，则相对于地面的重力势能为 Epmg(h0h) mgh0 1 2 m
3、v 2 ，故 C正确 二、双项选择题 5关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是( ) A做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能减少 B做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做正功，重力势能增加 C做平抛运动的物体，重力势能在不断减少 D只要物体高度降低了，其重力势能一定在减少 【答案】CD 【解析】做竖直上抛运动的物体在上升过程中，重力做负功，重力势能增加，A、B 错 误；做平抛运动的物体，高度在降低，重力势能一定减少，C、D正确 6改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，在下列哪种情况下，汽车的 动能是原来的2倍( ) A质量不变，速度增大到原来的 2 倍 B
4、速度不变，质量增大到原来的 2 倍 C质量减半，速度增大到原来的 2 倍 D速度减半，质量增大到原来的 2 倍 【答案】BC 【解析】物体的质量不变，则动能跟物体的速率的平方成正比；物体的速率不变，则动 能跟物体的质量成正比A 选项，动能变为原来的 4 倍；B 选项，动能变为原来的 2 倍；C 选项，动能变为原来的 2倍；D选项，动能变为原来的 1 2 . 7 把一个物体从地面竖直向上抛出去， 该物体上升的最大高度是h， 若物体的质量为 m， 所受的空气阻力恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中( ) A重力所做的功为零 B重力所做的功为2mgh C空气阻力做的功为零 D空气阻力做的功为
5、2fh 【答案】AD 【解析】重力做的功与路径无关，只与始末位置高度差有关，故 A对求大小恒定的空 气阻力做的功，可把物体的运动分为上升和下降两个阶段，则 WFW 上W 下fhcos 180 fhcos1802fh. 图 4210 8拱桥的高度为 h，弧长为 L，如图 4210 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( ) A汽车的重力势能不变，重力不做功 B汽车的重力势能的变化量为零，重力的总功为零 C汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功 D汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做负功，后做正功，总功 为零 【答案】BD 【
6、解析】汽车在上升的过程中，其高度先升高，后降低，最后到达同一高度，故汽车的 重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做负功，后做正功，总功为零 3 三、非选择题 9质量为5 kg的钢球，从离地面 100 m高处自由下落 1 s选取地面为参考平面，1 s 内钢球重力势能减少了_J，1 s 末钢球的重力势能为_J；如果选取地面上 1 m 处的平面为参考平面，1 s 末它的重力势能为_J；如果选取自由下落的出发点所 在 平 面 为 参 考 平 面 ， 1 s 末 钢 球 的 重 力 势 能 为 _J.(g 取 10 m/s 2 ) 【答案】250 4 750 4 700 250 图 4211 1
7、0如图 4211 所示，在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为 m、长为 l 的绳， 其绳长的 1 4 悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中，重力对绳子做 的功为多少？绳子重力势能变化如何？(桌面离地高度大于 l) 【答案】 15 32 mgl 重力势能减少了 15 32 mgl 【解析】取桌面为参考平面，刚开始时绳子的重力势能为 Ep1 1 4 mg 1 8 l 1 32 mgl， 当绳子刚好全部离开桌面时，绳子重力势能为Ep2mg 1 2 l 1 2 mgl，EpEp2Ep1 1 2 mgl 1 32 mgl 15 32 mgl，负号说明重力势能减少了，WGEp 15 32 mgl.
