2019人教版必修第二册第八章2重力势能基础巩固拓展练习（word版含答案）

2019人教版必修第二册 第八章 2 重力势能 基础巩固 拓展练习
一、多选题
1．如图所示，物块A与木板B通过水平轻弹簧连接，B放置在水平面上，弹簧处于原长，A、B的质量相等，整个装置处于静止状态。现对B施加一水平向右的恒力F，经过时间t1，A、B的速度第一次相同。不计一切摩擦，弹簧始终处在弹性限度内。在0～t1时间内( )
A．A的加速度一直增大 B．由A、B和弹簧组成的系统的机械能一直增加
C．A、B的加速度一直不相等 D．当A、B的速度相等时，加速度不相等
2．一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，如图所示为表示物体的动能Ek随高度h变化的图像A、物体的重力势能Ep随速度v变化的图像B（图线形状为四分之一圆弧）、物体的机械能E随高度h变化的图像C、物体的动能Ek随速度v变化的图像D（图线为开口向上的抛物线的一部分），其中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．关于重力势能，下列说法正确的是　　
A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定
B．重力势能是物体和地球所共有的
C．一个物体的重力势能从 J变到 J，重力势能变大了
D．重力对物体做的正功，物体重力势能减少
二、单选题
4．如图所示，在光滑的水平面上，质量为的小球A以速率向右运动。在小球的前方O点处有一质量为的小球B处于静止状态，Q点处为一竖直的墙壁。小球A与小球B发生弹性碰撞后两小球均向右运动，小球B与墙壁碰撞后原速率返回，并与小球A在P点相遇，，则两小球的质量之比为（　　）
A．5∶7 B．4∶3 C．2∶1 D．5∶3
5．如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是（ ）
A．B物体的机械能一直减小
B．B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和
C．B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D．细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量
6．根据所学的物理知识进行判断，下列叙述不正确的是( )
A．任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致
B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了
D．物体的运动方向不一定与它所受合外力的方向一致
7．不同质量的两个物体由同一地点竖直向上抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ 　　）
A．若以相同的初动能抛出，则两个物体所能达到的最大高度和最大重力势能均相同
B．若以相同的初动能抛出，则两个物体所能达到的最大高度和最大重力势能均不同
C．若以相同的初速度抛出，则两个物体所能达到的最大高度相同，最大重力势能不同
D．若以相同的初速度抛出，则两个物体所能达到的最大高度不同，最大重力势能相同
8．如图所示，D、A、B、C四点的水平间距相等，DA、AB、BC在竖直方向上的高度差之比为1：4：9．在A、B、C三点分别放置相同的小球，释放三个压缩的弹簧，小球沿水平方向弹出，小球均落在D点，不计空气阻力，则下列关于A、B、C三点处的小球说法正确的是（ ）
A．三个小球在空中运动的时间之比为1：2：3
B．三个小球弹出时的动能之比为1：4：9
C．三个小球在空中运动过程中重力做功之比为1：5：14
D．三个小球落地时的动能之比为2：5：10
9．质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是（　　）
A．物体的重力势能减少
B．物体的动能增加
C．物体的重力势能增加
D．重力做功
10．质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接，静置于水平地面上，如图甲所示。现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图乙所示。在木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，下述判断正确的是（ ）
A．力F大小一直不变
B．弹簧的弹性势能一直增大
C．木块A的动能和重力势能之和先增大后减小
D．两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大
11．质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m，这时物体的速度是4m/s，下列说法中不正确的是（不计一切阻力，g=10m/s2）（　　）
A．手对物体做功20J B．合外力对物体做功8J
C．物体重力势能增加了20J D．物体机械能增加了28J
12．关于势能的下列说法正确的是（　　）
A．放在地面上的物体所具有的重力势能一定等于零
B．将质量为m的物体匀速举高h，重力势能增加mgh
C．发生形变的物体，一定都具有弹性势能
D．弹簧在拉伸时弹性势能不可能等于压缩时的弹性势能
13．下列说法正确的是（　　）
A．被举到高处的物体重力势能一定不为零
B．克服重力做功，物体的重力势能一定增加
C．弹簧的弹力做正功时，其弹性势能一定增加
D．物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒
14．物体克服重力做5J的功，则它的重力势能增加了（ ）
A．5J B．﹣5J C．0 D．不能确定
15．在奥运会赛场上110米跨栏比赛激动人心，运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心。如图所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，阻力做功为W阻，则在此过程中（　　）
A．运动员的机械能增加了
B．运动员的机械能增加了
C．运动员的重力做功为mgh
D．运动员的重力做功为mgs
16．如图所示，小朋友在玩蹦蹦杆游戏的过程中，关于杆上弹簧，下列说法中不正确的是(　　)
A．弹簧恢复到原长时，弹性势能为零
B．弹簧恢复原长过程中，弹性势能转化为其他形式的能
C．弹簧形变量最大时，弹性势能不一定最大
D．弹簧压缩过程中，其他形式的能转化为弹性势能
17．如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能是（　　）
A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H-h）
18．质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中错误的是（ ）
A．物体的动能增加了
B．物体的机械能减少了
C．物体克服阻力所做的功为
D．物体的重力势能减少了
19．质量为m的小球,从离桌面H高处由静止落下,桌面离地面高为h(如图),设桌面处的重力势能为零, 则小球落地时的重力势能为：（ ）
A．mgH B．-mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)
20．一根弹簧受到30N的拉力时，长度为20cm，受到30N的压力时，长度为14cm，则该弹簧的原长L和劲度系数k分别为（ ）
A．L= 17cm k=1000N／m
B．L= 10cm k=1.5N／m
C．L= 17cm k=" 10" N／m
D．L= 10cm k=150N／m
21．下列对各图的说法正确的是（　　）
A．图1中汽车匀速下坡的过程中机械能守恒
B．图2中卫星绕地球匀速圆周运动时所受合外力为零，动能不变
C．图3中弓被拉开过程弹性势能减少了
D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能增大
22．自空中某处水平抛出一物体（质点）至落地过程中，位移方向与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，取地面为参考平面，则物体被抛出时，其重力势能和动能之比为（ ）
A．4tan2θ B．4cos2θ C．2tan2θ D．2cos2θ
23．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为pA＝10 kg·m/s、pB＝13 kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB.下列数值可能正确的是( 　)
A．ΔpA＝－3 kg·m/s、ΔpB＝3 kg·m/s
B．ΔpA＝3 kg·m/s、ΔpB＝－3 kg·m/s
C．ΔpA＝－20 kg·m/s、ΔpB＝20 kg·m/s
D．ΔpA＝20kg·m/s、ΔpB＝－20 kg·m/s
三、解答题
24．“功”是人们在认识能量的过程中产生的一个物理概念．历史上对功的认识比对能量的认识晚，其认识是一个漫长的历史过程．直到现在，人们还不断地对功进行认识和探究．同学们从初中开始接触到功的定义，现在又经历了高中的学习，进一步认识到能量的转化过程必然伴随着做功过程，请结合自己的理解，谈谈你对重力做功的认识，请举例说明．
25．如图所示，一个滑块质量为2kg，从斜面上A点由静止下滑，经过BC平面又冲上另一斜面到达最高点D．已知AB=100cm，CD=60cm，∠α=30°，∠β=37°，（g取10m/s2）试求：
（1）滑块在A和D点所具有的重力势能是多少？（以BC面为零势面）
（2）若AB、CD均光滑，而只有BC面粗糙，BC=28cm且BC面上各处粗糙程度相同，则滑块最终停在BC面上什么位置？
26．质量为2 kg的物体在水平地面上，受到一沿水平方向大小为10 N的拉力作用，使物体从A点移到B点，移动距离为x＝2 m，已知地面与物体之间的动摩擦因数μ＝0．2．(g取10 m/s2)求：
（1）拉力对物体做的功；
（2）摩擦力对物体做的功；
（3）合外力对物体做的功．
27．如图，为某碰撞模拟实验简图．在水平地面上固定倾角为的足够长的光滑斜面，中间带孔的槽固定在斜面上．一轻直杆平行于斜面，一端与轻弹簧相连，另一端穿在槽中，直杆与槽间的最大静摩擦力为f=2 mgsinθ．现将直杆用销钉固定．一质量为m的滑块从距离弹簧上端L处由静止释放，其下滑过程中的最大速度vm=．已知弹簧的劲度系数k=，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比．滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，且弹簧始终不会碰到槽．当地重力加速度为g．
(1)求滑块下滑速度为vm时弹簧的弹性势能Ep；
(2)若取下销钉，使滑块仍从原位置由静止释放，求直杆下滑的最大距离s；并分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v；若不能，请说明理由．
(3)若取下销钉，使滑块从距离弹簧上端2L处由静止释放，请分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v′；若不能，请说明理由．
28．如图所示，是小球做平抛运动轨迹中的一段，P、Q点在轨迹上．已知P点的坐标为（30，15），Q点的坐标为（60，40），小球质量为m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，以抛出点所在水平面为零势能参考平面，求：
（1）小球做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）小球在P点的速度vP的大小及重力势能EP．
29．如图所示,劲度系数为的轻质弹簧两端分别与质量均为m的物块1、2拴接,劲度系数为的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接)，整个系统处于平衡状态．现施力将物块1缓慢竖直上提，直到的下端刚脱离桌面,求此过程中：
（1）物块2的重力势能增加了多少？
（2）物块1的重力势能堆加了多少？
30．一只质量为2kg的小球，从距水平地面5m高的点以10m/s的初速度水平抛出．不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2．求：
(1)小球刚抛出时相对于水平地面的重力势能；
(2)小球在空中飞行的时间；
(3)小球抛出的水平距离．
31．某起重机用钢绳吊起一重为的物体，匀速向上提升，求：
(1)物体重力势能的改变量ΔEp；
(2)钢绳的拉力对物体所做的功W。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．ABD
【详解】
A. 0-t1时间内，弹簧被压缩，A受到水平向右的弹簧弹力作用，加速度大小为
x一直增大，则A向右的加速度一直增大。故A正确。
B. 0-t1时间内，F一直对系统做正功，系统的机械能一直增加，故B正确。
C. B的加速度大小
B向右做加速度一直减小的加速运动，A、B的速度-时间图象如图所示。
由图可知，0-t1时间内，两图线的切线在某一时刻（t=t0时刻）是平行的，此时A、B的加速度相等，故C错误。
D. 由图象可知，t=t1时刻，A、B的速度相等，但此时两图线的切线不平行，即加速度不相等，故D正确。
2．ACD
【详解】
A．设物体的初速度为v0，物体的质量为m，由机械能守恒定律得
mv02＝mgh＋mv2
所以物体的动能与高度h的关系为
Ek＝mv02－mgh
图像A可能正确；
B物体的重力势能与速度v的关系为
Ep＝mv02－mv2
则Ep－v图像为开口向下的抛物线（第一象限中的部分），图像B错误；
C．由于竖直上抛运动过程中机械能守恒，所以E－h图像为一平行于h轴的直线，图像C可能正确；
D．由
Ek＝mv2
知，Ek－v图像为一开口向上的抛物线（第一象限中的部分），所以图像D可能正确。
故选ACD。
3．BCD
【详解】
A.重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；
B.重力势能首先确定参考平面，同时重力势能是物体与地球共有的，故B正确；
C.重力势能可以为负，一个物体的重力势能从变化到，说明物体克服重力做功,重力势能变大，故C正确；
D.只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力对物体做的正功，物体重力势能减少，故D正确；
故选BCD．
点睛：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能，h为相对于零势能面的高度差，具有相对性；重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性；重力做功等于重力势能的改变量的负值．
4．D
【详解】
设A、B两个小球碰撞后的速度分别为、，由动量守恒定律有：
由能量守恒定律有
两个小球碰撞后到再次相遇，其速率不变，由运动学规律有：
联立代入数据解得：
故D正确，ABC错误。
故选D。
5．ABD
【解析】试题分析：正确解答该题要分析清楚过程中物体受力的变化情况，各个力做功清理；根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用．
解：A、机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，从开始到B速度达到最大的过程中，绳子上拉力对B一直做负功，所以B的机械能一直减小，故A正确；
B、根据动能定理可知，B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和，故B正确；
C、整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C错误；
D、系统机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功，故D正确．
故选ABD．
6．C
【详解】
A．根据牛顿第二定律可知，合力提供加速度，合力的方向就是加速度的方向。故A不符合题意。
B．平抛运动在水平面上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，故合为匀变速曲线运动。故B不符合题意。
C．“强弩之末，势不能穿鲁缟”这句话的意思是：即使是强弓射出的利箭，射到极远的地方，力量已尽时，就连极薄的鲁缟也射不穿了。这是箭的动能（速度）减小了，而不是惯性，惯性只与质量有关系。故此说法错误，故C符合题意。
D．物体做减速运动，受到的合力方向往后，速度方向往前。故D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
AB．若以相同的初动能抛出，因质量不同，所以两个物体竖直上抛的速度不同，故所能达到的最大高度不同，但到达最高点，速度为0，动能全部转化为重力势能，所以它们的最大重力势能是相同的，故AB错误；
CD．若以相同的初速度抛出，则两个物体能达到的最大高度相同，但由于质量不同，故它们的最大重力势能不同，故C正确，D错误。
故选C。
8．C
【详解】
试题分析：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据竖直位移可确定各自运动的时间之比，从而求出各自抛出速度之比，根据W=mgh求功之比，根据Ek=mv2动能的比值．由机械能守恒知末动能的比例．
解：A、DA、AB、BC竖直方向高度差之比为1：4：9，高度之比为1：5：14，由h=，A、B、C三个小球运动的时间之比为1：：，故A错误；
B、A、B、C三个小球的水平位移之比1：2：3，由x=vt知可得初速度之比为1：：，根据动能之比不是1：4：9，故B错误；
C、根据W=mgh知重力做功之比为：1：5：14，故C正确；
D、根据动能定理知mgh=Ek2﹣Ek1，由于质量相等且已知高度之比，可得落地时动能之比即为（mgh+Ek1）：（5mgh+Ek1）：（10mgh+Ek1），故D错误；
故选C．
【点评】本题就是对平抛运动规律的直接考查，突破口是由高度确定运动的时间．所以掌握住平抛运动的规律及运动学公式就能轻松解决．
9．B
【详解】
ACD．物体在下落过程中，重力做正功为
则物体的重力势能减小，故A、C、D错误；
B．物体的合力为
则合力做功为
所以物体的动能增加为，故B正确；
故选B。
10．D
【详解】
A．由于木块A做匀加速运动，其所受合力不变，但在其运动过程中弹簧的长度一直在变化，弹簧的弹力在变化而重力不变，则外力F必然变化，故A错误；
B．用“极限法”只分析初末状态：初始状态弹簧被压缩、终了状态弹簧被拉伸，则弹簧的弹性势能必是先减小后增大，故B错误；
C．木块A做匀加速运动过程速度一直增大、高度一直升高，故其动能与重力势能之和一直增大，故C错误；
D．整个过程中外力F一直对系统做正功，则由功能原理可知，两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大，故D正确。
故选D。
11．A
【详解】
A．根据动能定理得
解得手对物体做功为
故A错误，符合题意；
B．由动能定理得
故B正确，不符合题意；
C．物体的重力做功为
即物体克服重力做功，重力势能增加了，故C正确，不符合题意；
D．手对物体做功等于物体机械能的增加，则物体机械能增加
故D正确，不符合题意。
故选A。
12．B
【详解】
A．由于不一定以地面为参考平面，故地面上的物体重力势能不一定为零，故A错误；
B．将质量为m的物体匀速举高h，克服重力做功mgh，则物体的重力势能增加mgh，B正确；
C．发生弹性形变的物体一定都具有弹性势能；发生形变的物体，若是非弹性形变，则不一定具有弹性势能，C错误。
D．弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，在拉伸长度与压缩长度相同时，它的弹性势能相同，故D错误。
故选B。
13．B
【详解】
A．被举到高处的物体，若选取被举高的物体所在的位置为零重力势能点，则物体的重力势能为零，选项A错误；
B．克服重力做功，物体的重力势能一定增加，选项B正确；
C．弹簧的弹力做正功时，其弹性势能一定减小，选项C错误；
D．物体所受的合外力为零，物体的机械能不一定守恒，例如匀速向上运动的物体机械能增加，选项D错误。
故选B。
14．A
【详解】
试题分析：物体在运动过程中，克服重力做功5J，也就是说重力对物体做负功，根据重力做功量度重力势能的变化得：
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5J．故A正确，BCD错误．
故选A．
15．B
【详解】
AB．运动员的重心升高量为h，重力势能增加
获得的速度为v，动能增加为
则其机械能增加量为
故A错误，B正确；
CD．运动员的重心升高量为h，则运动员的重力做功为
故CD错误。
故选B。
16．C
【详解】
A、弹性势能与弹簧形变量的关系为 ，当弹簧恢复原长时，此时的弹性势能刚好为零，故A对；
B、根据能量转化关系可知弹簧恢复原长过程中，弹性势能转化为其他形式的能，故B对；
C、根据弹性势能与弹簧的形变量的关系可知弹簧形变量最大时，弹性势能也就达到了最大，故C错；
D、从能量转化的角度上来看：弹簧压缩过程中，其他形式的能转化为弹性势能，故D对；
本题选不正确的，故选C
17．B
【详解】
设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处高度是H，根据重力势能的定义式可知，小球在图示位置处的重力势能是
故B正确，ACD错误。
故选B。
18．B
【详解】
A．物体的合力做正功为，则物体的动能增量为，所以选项A正确；
B．物体下落过程中，受到阻力为，物体克服阻力所做的功，机械能减小量等于阻力所做的功，故机械能减少，故BC错误；
D．物体下落高度，重力做功为，则重力势能减小为，故D错误．
【点睛】
本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化．
19．B
【解析】以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为，B正确，
【点睛】重力势能表达式中，h为物体相对零势能点的高度，因此重力势能大小和零势能点的选取有关，而重力做功和零势能的选取无关，只与物体的初末位置有关．
20．A
【详解】
试题分析：设弹簧的原长为L0，根据胡克定律有：F1=k（L1-L0），F2=k（L0-L2）．代入数据有：30=k（0.2-L0），30=k（L0-0.14），联立两式得，k=1000N/m，L0=0.17m=17cm，A正确．
考点：本题考查了胡克定律．
21．D
【详解】
A．图1中汽车匀速下坡的过程中动能不变，重力势能减小，机械能减小，故A错误；
B．图2中卫星绕地球匀速圆周运动时所受合外力提供向心力则不为0，匀速圆周运动速度大小不变，则动能不变，故B错误；
C．图3中弓被拉开过程橡皮筋形变增大，弹性势能增大，故C错误；
D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中杆对运动员做正功，其机械能增大，故D正确。
故选D。
22．A
【详解】
物体做平抛运动，假设落地速度为v，由于落地的位移方向与水平方向的夹角为θ，若设速度方向与水平方向夹角为α，则，则水平分速度为：v0=vx=vcosα；竖直分速度为：vy=vsinα；由于平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，故v0=vx=vcosα；由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故高度为：，抛出时的动能为：Ek0＝mv02＝mv2cos2α，抛出时的势能为：Ep0=mgh=mv2sin2α，因而动能与势能之比．故选A．
【点睛】
本题关键根据末速度的大小和方向，求解出抛出时的动能和势能的表达式，再求得比值即可．注意速度偏向角的正切等于位移偏向角正切的2倍.
23．A
【详解】
对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律、碰撞后系统的机械能不能增加和碰撞过程要符合实际情况．
BD．本题属于追及碰撞，碰前，后面运动物体速度一定要大于前面运动物体的速度（否则无法实现碰撞），碰后，前面物体动量增大，后面物体的动量减小，减小量等于增大量，所以，,并且由此可知：不符合题意．
A．碰撞后，，，根据关系式，满足以上三条定律，符合题意．
C．碰撞后，，，根据关系式，A球的质量和动量大小都不变，动能不变，而B球的质量不变，动量增大，所以B球的动能增大，系统的机械能比碰撞前增大了，不符合题意．
24．见解析；
【详解】
（1）重力做功公式为 W=mgh，h是初末位置间的高度差，可知，重力做功与路径无关，与初末位置有关．如平抛运动的物体，下落的高度为h，重力做功为mgh，与物体运动路径无关．
（2）重力做功与重力势能相关联，物体上升时，重力做负功，重力势能增加，而且克服重力做功多少重力势能就增加多少．相反，物体下落时，重力做正功，重力势能减小，而且重力做功多少重力势能就减小多少．
（3）对于单个物体，机械能守恒的条件：只有重力做功，如自由下落的物体运动过程中，只受重力，其机械能守恒．
25．(1) (2)
【详解】
功能关系得：A到D: ①
设滑块在BC上的 路程为: , A到最后停止,由动能定理得:
②
解出， 故距C点的距离为：.
26．（1）20J（2）-8J（3）12J
【解析】
（1）拉力做的功为为；
（2）摩擦力对物体做的功为；
（3）在竖直方向上物体位移为零，重力和支持力做功为和为零，在水平方向上．
【点睛】在计算力所做的功时，首先要对物体进行受力分析，明确是要求哪个力做的功，这个力是恒力还是变力；其次进行运动分析，明确是要求哪一个过程力所做的功．
27．（1） ；（2）滑块不能与弹簧分离；（3）仍然不能分离；
【详解】
（1）设滑块达到最大速度时弹簧形变量为，则有：
可得
此过程机械能守恒，有
代入相关数据可得
（2）当弹力大小等于f时直杆开始滑动，设此时弹簧形变量为，则有
可得
依题意有
设此时滑块速度为，则根据机械能守恒定律有：
之后滑块与直杆将一起做匀减速运动，直至速度减为零．根据动能定理有：
联立以上式子可得
此后直杆保持静止．假设滑块能与弹簧分离，即滑块还需向上运动2L的距离．根据机械能守恒定律有：
联立可得
可见，此后滑块将继续下滑，来回做往复运动．
综上，滑块此后不能与弹簧分离．
（3）若滑块从距离弹簧2L处由静止释放，根据（2）中的分析可知，直杆下滑的距离将增加，但保持不变，因而滑块仍然不能与弹簧分离．
28．（1）3m/s （2）3.61m/s ；-0.4J
【详解】
试题分析：（1）设小球从0到P点的运动时间为t，对平抛运动，由运动的合成与分解有：
水平方向： ①
竖直方向： ②
联解①②得：t=0.1s，v0=3m/s ③
（2）设小球从抛出到运动到P点的时间为t′，从P点运动到Q点，竖直方向为匀变速直线运动，有：
或 ④
⑤
⑥
⑦
联解得： ⑧
⑨
考点：平抛运动的规律；重力势能
29．（1）；（2）
【详解】
（1）劲度系数为k1的轻弹簧处于压缩状态，压缩量为
处于拉伸状态时的拉伸量为
开始平衡时，劲度系数为k2的轻弹簧处于压缩状态，压缩量为
物块2重力势能增加了
（2）物块1重力势能的增加量为
30．(1)EP＝100J (2)t=1s (3)x＝10m
【详解】
（1）由EP＝mgh，代入数据得小球刚抛出时相对于水平地面的重力势能：
EP＝2×10×5J＝100J
（2）由h=gt2，得：
代入数据得小球在空中飞行的时间：t＝s＝1s
（3）由x＝v0t，代入数据得：x＝10×1＝10m
31．(1)1.0×104J (2)1.0×104J
【详解】
(1)物体上升，故重力势能增加，改变量为
(2)由于物体匀速上升，拉力为
拉力的功为
解得
答案第1页，共2页
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