高中物理 2.2 势能的改变校本作业2 鲁科版必修2

势能的变化1一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳的最低点C施加一竖直向下的力将绳绷直，在此过程中，绳索AB的重心位置（ A ）A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变2一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半挂在桌边，桌面足够高，如图（a）所示。若在链条两端各挂一个质量为的小球，如图（b)所示。若在链条两端和中央各挂一个质量为的小球，如图（c)所示。由静止释放，当链条刚离开桌面时，图（a）中链条的速度为va，图（b)中链条的速度为vb，图（c)中链条的速度为vc（设链条滑动过程中始终不离开桌面，挡板光滑）。下列判断中正确的是( D ) L2图(a)L2图(b)L2图(c)A.vavbvcB.vavbvc C.vavbvc D.vavcvb3小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，刚接触轻弹簧的瞬间速度是5m/s，接触弹簧后小球速度v和弹簧缩短的长度x之间关系如图所示，其中A为曲线的最高点。已知该小球重为2N，弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变。在小球向下压缩弹簧的全过程中，下列说法正确的是 （ ）ABD A小球的动能先变大后变小B小球速度最大时受到的弹力为2NC小球的机械能先增大后减小D小球受到的最大弹力为12.2N4如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到 最大距离的过程中(B)A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变5如图所示，小球以初速v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为（ B ）ABCD6中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：式中F0为大于零的常量，负号表示引力用E表示夸克间的势能，令E0F0(r2-r1)，取无穷远为势能零点下列Er图示中正确的是（ B ）7如图所示，轨道AB部分为光滑的圆弧，半径为，A点与圆心等高。BC部分水平但不光滑，C端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，OC为弹簧的原长。一个可视为质点、质量为m的物块从A点由静止释放，经弹簧反弹后停在D点（不再滑上轨道AB段）。已知物块与BC之间的动摩擦因数为，BD间距离为s1， DO间距离为s2，试求：（1）物块运动到B点的速度；（2）整个过程中弹簧最大的弹性势能EPm；（3）已知向左运动过程中最大的速度为，求此时的弹性势能EP。ABCOD 解：（1）根据机械能守恒定律得： （2分） 小球运动到B点的速度： （1分）（2）设弹簧最大的压缩量为，整个过程根据动能定理得： （2分）从弹簧最短处到D点得： （2分）联立以上方程得： （1分）（3）物块速度最大时： （1分）从弹簧最短处到速度最大处： （2分）联立以上方程得： 8长为6L质量为6m的匀质绳，置于特制的水平桌面上，绳的一端悬垂于桌边外，另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块，如图所示。木块在AB段与桌面无摩擦在BE段与桌面有摩擦，匀质绳与桌面的摩擦可忽略。初始时刻用手按住木块使其停在A处，绳处于绷紧状态，AB=BC=CD=DE=L，放手后，木块最终停在C处。桌面距地面高度大于6L。 （1）求木块刚滑至B点时的速度v和木块与BE段的动摩因数； （2）若木块在BE段与桌面的动摩擦因数变为，则木块最终停在何处？ （3）是否存在一个值，能使木块从A处放手后，最终停在E处，且不再运动？若能，求出该值；若不能，简要说明理由。（1）木块从A处释放后滑至B点的过程中，由机械能守恒得则木块刚滑至B点时的速度木块从A处滑至C点的过程中，由能量关系得由式得（2）若，设木块能从B点再向右滑动x最终停止，由能量关系得即将代入式并整理得解得(不合题意舍去)即木块将从C点再滑动L最终停在D处。（3）不存在符合要求的值，即不可能使木块从A处放手后最终停在E处且不再运动。这是由于当时，若木块能滑至E点，恰好有，此时绳全部悬于桌边外，对木块的拉力恰好也为，而从式的结果知，要使木块继续向E点滑行，必须再减小值，因而木块尚未滑至E点时，木块所受滑动摩擦力已与悬绳拉力相等，此时，再向E点滑行时，悬绳对木块拉力将大于木块受到的滑动摩擦力而使合力向右，木块又重新获得加速度，因此不可能保持静止状态。木块从A处释放后滑至B点的过程中，系统机械能守恒，首先规定零势面，找到初状态和末状态，由机械能守恒定律列公式（系统重力势能的减小量等于动能增加量）求解，若，设木块能从B点再向右滑动x最终停止，由能量关系可知重力势能的减小量等于克服阻力做功，向右滑动x距离，右端质量下降x，设末状态最低点为零势面计算出高度差可求得重力势能减小量，再由功能关系列式求解，最后讨论即可