高中物理重力势能试题

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，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。

以水平初速度v₀将一个小石子从离水平地面高H处抛出，从抛出时开始计时，取地面为参考平面，不计空气阻力。下列图像中，A为石子离地的高度与时间的关系，B为石子的速度大小与时间的关系，C为石子的重力势能与时间的关系，D为石子的动能与离地高度的关系。其中正确的是（    ）

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

物体自地面上方一定高度处做自由落体运动，E_k表示动能，E_p表示重力势能，E表示机械能，h表示下落的距离，以地面为零势能面，下列图象中能正确反映各物理量关系的是（   ）

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

某人用100N的力将一质量为50g的小球以10m/s的速度从某一高处竖下向下抛出，经1s小球刚好落地，不考虑空气阻力，选地面为零势能点，g=10m/s²。求：
（1）小球刚抛出时的动能和势能各多大？
（2）小球着地时的动能和势能各多大？

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．

一金属杆ab，以某一初速度v₀从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示．匀强磁场垂直斜面向上，导轨与杆的电阻以及它们之间的接触电阻均不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端，则在此全过程中（　　）

A．向上滑行的时间大于向下滑行的时间

B．向上滑行过程中克服安培力做的功大于向下滑行过程中克服安培力做的功

C．向上滑行过程中电阻R上产生的热量等于向下滑行过程中电阻R上产生的热量

D．向上滑行过程中通过电阻R的电荷量等于向下滑行过程中通过电阻R的电荷量

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

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．	$\frac{1}{2}\mathit{mgl}$

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

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

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

如图，若x轴表示电流，y轴表示电压，则该图像可以反映某电源路端电压和干路电流的关系．若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系．下列说法中正确的是：

A．若x轴表示距离，y轴表示电场强度，则该图像可以反映点电荷在某点的场强与该点到点电荷距离的关系

B．若x轴表示物体下落的高度，y轴表示重力势能，则该图像可以反映物体自由下落的过程中重力势能与下落高度的关系（以地面为重力势能零点）

C．若x轴表示波长，y轴表示能量，则该图像可以反映光子能量与波长的关系

D．若x轴表示时间，y轴表示感应电流，则该图像可以反映某矩形线框以恒定速度离开匀强磁场的过程中，回路中感应电流与时间的关系