动能 势能
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中.第1~4题只有一项符合题目要求;第5~6题有多项符合题目要求)
1.(2018新课标Ⅰ卷)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段,列车的动能( )
A.与它所经历的时间成正比
B.与它的位移成正比
C.与它的速度成正比
D.与它的动量成正比
【答案】B 【解析】因列车做初速度为零的匀加速直线运动,则有v=at,而动能表达式Ek=mv2=ma2t2,可知动能与所经历的时间的平方成正比,A错误;依据动能定理,则有F合x=mv2-0,可知动能与它的位移成正比,B正确;由动能表达式Ek=mv2,可知动能与它的速度的平方成正比,C错误;依据动能与动量的关系式,Ek=,可知动能与动量的平方成正比,D错误.
2.(2017金坛名校质检)如图所示,传送带匀速运动,带动货物匀速上升,在这个过程中,对货物的动能和重力势能分析正确的是( )
A.动能增加 B.动能不变
C.重力势能不变 D.重力势能减少
【答案】B
【解析】货物匀速上升,速率不变,动能不变,故A错误,B正确.货物匀速上升,高度增大,其重力势能增大.故C、D错误.故选B.
3.(2017南京三模)一颗小钢珠从水面上方由静止释放,落入水中,溅起的小水珠跳得比钢珠释放时的位置还高,如图所示,对这种现象下列说法中正确的是( )
A.小水珠溅起的高度超过钢珠下落时的高度,违背了能量守恒定律
B.小钢珠下落时具有的重力势能小于溅起的水珠在最高点的重力势能
C.小钢珠下落时具有的重力势能等于溅起的水珠在最高点的重力势能
D.小钢珠下落时具有的重力势能大于溅起的水珠在最高点的重力势能
【答案】D
【解析】小钢珠下降的过程中,重力势能转化为小钢珠的动能,再转化为水的弹性势能最后转化成小水珠的动能,小水珠升高的过程中,动能又转化为重力势能(即表现为小水珠的高度),在这一过程中,水的总动能要小于小钢珠的动能,但是,各个水珠的质量都比较小,因此,小水珠跳起的高度存在多种可能性.当小钢珠的质量比较大的时候,完全有可能出现个别小水珠跳起的高度较高的情况,甚至可以超过小钢珠下落的高度.故D正确,A、B、C都错误.
4.(2017洛阳二模)如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻弹簧.B静止,A以速度v0水平向右运动,通过弹簧与B发生作用.作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能Ep为( )
A.mv B.mv
C.mv D.mv
【答案】C
【解析】当两个滑块速度相等时弹簧压缩量最大,弹性势能最大;滑块A、B系统动量守恒,根据守恒定律有mv0=2mv1,解得:v1=v0;系统减小的动能等于增加的弹性势能,故弹簧获得的最大弹性势能Ep=mv-×2m×2=mv.故选C.
5.在下列几种情况中,甲乙两物体的动能相等的是 ( )
A.甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的一半
B.甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的一半
C.甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的一半
D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动
【答案】CD