1、重力势能1.(多选)下列说法正确的有()A.外力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增加B.弹簧的弹力做负功,弹簧的弹性势能增加C.重力做负功,物体的重力势能减少D.重物下落过程中,重力做正功,物体的重力势能增加【解析】选A、B。外力对弹簧做正功,实际上就是弹簧弹力做负功的过程,弹性势能增加,A、B正确;重力做负功,物体的重力势能增加,C错误;重物下落时重力做正功,物体的重力势能减少,D错误。2.(多选)关于重力做功和重力势能的变化,下列说法中正确的是()A.当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少B.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加C.重力做功的多少与参考平面的选择无关D.重力势能的
2、变化与参考平面的选择有关【解析】选A、B、C。当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少,减少的重力势能等于重力做的功,A正确;当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加,增加的重力势能等于物体克服重力做的功,B正确;重力势能是相对的,但重力势能的变化是绝对的,重力做功的多少与重力势能的变化有关,重力做功的多少与参考平面的选择无关,C正确,D错误。【补偿训练】(多选)物体在运动过程中,克服重力做功50 J,则A.重力做功为50 JB.物体的重力势能一定增加50 JC.物体的重力势能一定减小50 JD.重力做功为-50 J【解析】选B、D。物体在运动过程中,克服重力做功50 J,也就是说重力
3、对物体做负功,表示为-50 J,功的大小是50 J;重力对物体做负功时,物体的重力势能就一定会增加,增加的大小是50 J。选项A、C错误,B、D正确。3.如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端将物体缓慢提高h,不计弹簧的质量,则人做的功应()A.等于mghB.大于mghC.小于mghD.无法确定【解析】选B。用手拉弹簧向上提物体的过程中,除物体的重力势能增加了mgh外,弹簧的弹性势能也增加了,拉力做的功应等于增加的重力势能mgh再加上增加的弹性势能。所以选项B正确。4.(多选)弹簧的一端固定,原来处于自然长度,现对弹簧的另一端施加一个拉力,关于拉力做功或
4、弹簧克服拉力做功与弹性势能变化的关系,以下说法中正确的是()A.拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增加B.拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能减少C.弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能增加D.弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能减少【解析】选A、C。拉力对弹簧做正功,则弹簧对外做负功,即弹簧克服拉力做功,此时弹性势能增加,故A正确,C正确;当弹簧弹力对外做正功时,弹性势能减小,此时外界对弹簧做负功,故B错误,D错误。5.有一质量不计的水桶,用它从10 m深的井下装满10 kg水后,用轻绳匀速提到井口,由于桶底有一小孔,在桶上升的过程中,平均每上升1 m就有1 kg水漏掉。(1)将这桶水从井底提升到井口的过
5、程中,绳子的拉力做多少功?(2)如果用于提水的绳子的质量为m0=2 kg不能忽略,且绳子长度L恰为10 m,则本题答案又如何?(g取10 m/s2)【解析】(1)由于桶中的水不断漏出,本题属于变力做功。在提水的过程中,水桶中水的质量的变化情况是:m=m-kh=10-h其中m为桶中原有水的质量,k为每米漏掉的水,h为桶上升的高度。可知桶中剩下水的质量是线性变化的,故可用求平均值的方法来求平均重力。又匀速提桶,则拉力就等于重力F=g当h=10 m时,=50 N,WF=Fh=h=5010 J=500 J。(2)对水桶及桶中的水的分析解答同上,对于提水的绳子来讲,在提水上升的过程中,也是变力做功,但从整个过程看,就是克服绳子的重力做功,使其重心上升的高度,则外力对绳子做功至少要为W=m0g=100 J。人提水做的总功为WF=WF+W=600 J。答案:(1)500 J(2)600 J