高中物理粵教版第四章機械能和能源 第四章第二節(jié)動能勢能

第四章機械能和能源第二節(jié)動能勢能A級抓基礎(chǔ)1．(多選)關(guān)于動能的下列說法，正確的是()A．質(zhì)量一定的物體，速度發(fā)生變化時，動能一定變化B．質(zhì)量一定的物體，動能發(fā)生變化時，速度一定變化C．做勻速圓周運動的物體其速度改變而動能不變D．物體在外力F作用下做加速運動，當(dāng)力F逐漸減小時，其動能也逐漸減小解析：當(dāng)速度大小不變，方向變化時，物體的動能不變，A錯，C對，質(zhì)量一定的物體動能變化時，一定是速度大小變化，B對．物體在外力作用下做加速運動，其動能變大，D錯．答案：BC2．關(guān)于物體的動能，下列說法中正確的是()A．一個物體的動能可能小于零B．一個物體的動能與參考系的選取無關(guān)C．動能相同的物體的速度一定相同D．兩質(zhì)量相同的物體，動能相同，其速度不一定相同解析：由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，動能Ek總為正值，A錯；因速度v的大小與參考系的選取有關(guān)，故動能Ek的大小也與參考系的選取有關(guān)，B錯；由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，動能Ek的大小與物體質(zhì)量m和速度v大小有關(guān)，動能相同，速度不一定相同，C錯；質(zhì)量m相同的物體，動能相同時，速度大小一定相同，但速度方向不一定相同，D對．答案：D3．下列關(guān)于重力勢能的說法中正確的是()A．重力勢能的大小只由重物本身決定B．重力勢能恒大于零C．當(dāng)物體放在地面上時，它具有的重力勢能一定為零D．重力勢能不是物體單獨具有的，而是地球與物體共同具有的解析：重力勢能的大小由物體的重力大小和所處的高度共同決定，A錯誤．重力勢能的正、負由所處位置(相對于參考平面)決定，物體在參考平面之上，重力勢能為正，反之為負，B錯誤．若所選取的參考平面不是地面，在地面上的物體的重力勢能不為零，C錯誤．根據(jù)重力勢能的系統(tǒng)性可知重力勢能是物體與地球共同具有的，故D正確．答案：D4．(多選)(2023·河源高一檢測)如圖所示，一小球貼著光滑曲面自由滑下，依次經(jīng)過A、B、C三點．以下表述正確的是()A．若以地面為參考平面，小球在B點的重力勢能比C點大B．若以A點所在的水平面為參考平面，小球在B點的重力勢能比C點小C．若以B點所在的水平面為參考平面，小球在C點的重力勢能大于零D．無論以何處水平面為參考平面，小球在B點的重力勢能均比C點大解析：由于B點比C點位置高，無論選取參考平面為何處，小球在B點的重力勢能都比C點的大，A、D對，B錯．若選B點所在水平面為參考平面，小球在C點的重力勢能為負值，C錯．答案：AD5．(2023·陽江高一檢測)關(guān)于彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()A．當(dāng)彈簧變長時，它的彈性勢能一定增大B．當(dāng)彈簧變短時，它的彈性勢能一定減小C．在拉伸長度相同時，k越大的彈簧，它的彈性勢能越大D．彈簧在拉伸時的彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能解析：若彈簧處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)彈簧變長時，彈簧的彈性勢能減小，A錯誤．當(dāng)處于壓縮狀態(tài)時，彈簧變短，彈簧的彈性勢能增大，B錯誤．由Ep＝eq\f(1,2)kx2知，在拉伸長度相同時，k越大的彈簧，它的彈性勢能越大，C正確．彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量有關(guān)，彈簧在拉伸時的彈性勢能不一定大于壓縮時的彈性勢能，故D錯誤．答案：C6.(2023·潮州高一檢測)(多選)如圖所示，虛線是一跳水運動員在跳水過程中其重心運動的軌跡，則從起跳至入水的過程中，該運動員的動能和重力勢能變化情況是()A．動能先減小后增大B．動能先增大后減小C．重力勢能先增大后減小D．重力勢能先減小后增大解析：運動員的速度先減小后增大，則其動能Ek＝eq\f(1,2)mv2先減小后增大，故A對、B錯；運動員的重心高度先增大后減小，則其重力勢能Ep＝mgh也先增大后減小，故C對、D錯．答案：ACB級提能力7．如圖所示，彈簧(不計質(zhì)量)一端固定在地面上，彈簧豎直放置，將一小球從距彈簧自由端高度分別為h1、h2的地方先后由靜止釋放，h1>h2，小球觸到彈簧后向下運動壓縮彈簧，從開始釋放小球到獲得最大速度的過程中，小球重力勢能的減少量ΔE1、ΔE2的關(guān)系及彈簧彈性勢能的增加量ΔEp1、ΔEp2的關(guān)系中，正確的一組是()A．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2B．ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2C．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2D．ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2解析：小球速度最大的條件是彈力等于重力，兩種情況下，對應(yīng)于同一位置，故ΔEp1＝ΔEp2，由于h1>h2，所以ΔE1>ΔE2，B正確．答案：B8．在光滑的水平面上，物體A以較大速度va向前運動，與以較小速度vb向同一方向運動的、連有輕質(zhì)彈簧的物體B發(fā)生相互作用，如圖所示．在相互作用的過程中，當(dāng)系統(tǒng)的彈性勢能最大時()A．va>vb B．va＝vbC．va<vb D．無法確定解析：只要va>vb，A、B就有相對運動，彈簧就會被壓縮，彈力做負功，彈性勢能增加，當(dāng)va＝vb時，A、B相距最近，彈簧的形變量最大，彈性勢能最大，故選項B正確．答案：B9．一物體以初速度v豎直向上拋出，做豎直上拋運動，則物體的重力勢能—路程圖象應(yīng)是()解析：以拋出點為零勢能點，則上升階段路程為s時，克服重力做功mgs，重力勢能Ep＝mgs，即重力勢能與路程s成正比；下降階段，物體距拋出點的高度h＝2h0－s，其中h0為上升的最高點，故重力勢能Ep＝mgh＝2mgh0－mgs，故下降階段，隨著路程s的增大，重力勢能線性減小，選項A正確．答案：A10．在水平地面上放一個豎直輕彈簧，彈簧上端與一個質(zhì)量為m的木塊相連，若在木塊上再作用一個豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動h，力F做功W1，此時木塊再次處于平衡狀態(tài)，如圖所示．求：(1)在木塊下移h的過程中重力勢能的減少量；(2)在木塊下移h的過程中彈性勢能的增加量．解析：(1)據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系有ΔEp減＝WG＝mgh.(2)據(jù)彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系有ΔEp增′＝－W彈．又因木塊緩慢下移，力F與重力mg的合力與彈力等大、反向，所以W彈＝－W1－WG＝－W1－mgh，所以彈性勢能增量ΔEp增′＝W1＋mgh.答案：(1)mgh(2)W1＋mgh11.如圖所示，有一條長為L、質(zhì)量為m的均勻金屬鏈條，一半長度在光滑斜面上，斜面傾角為θ，另一半長度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動，以斜面最高點為重力勢能的零點．(1)開始時和鏈條剛好從右側(cè)全部滑出斜面時重力勢能各是多大？(2)此過程中重力勢能減少了多少？解析：(1)開始時，左邊一半鏈條重力勢能為Ep1＝－eq\f(m,2)g·eq\f(L,4)sinθ，右邊一半的重力勢能為Ep2＝－eq\f(m,2)g·eq\f(L,4)，左右兩部分總的重力勢能為Ep＝Ep1＋Ep2＝－eq\f(1,8)mgL(1＋sinθ)．最后鏈條