2021高一物理-4.3.1-勢能-每課一練(教科版必修2)

題組一對重力做功的理解與計算1．利用超導材料和現(xiàn)代科技可以實現(xiàn)磁懸浮．若磁懸浮列車的質量為20t，因磁場間的相互作用，列車浮起的高度為100mm，則該過程中磁懸浮列車克服重力做功是()A．20JB．200JC．2.0×107JD．2.0×104J答案D解析重力做功的大小等于物重跟起點高度的乘積mgh1與物重跟終點高度的乘積mgh2兩者之差WG＝mgh1－mgh2＝－20000×10×0.1J＝－2.0×104J，所以克服重力做功2.0×104J，故D正確．2．如圖1所示，質量為m的小球從高為h處的斜面上的A點滾下，經(jīng)過水平面BC后再滾上另一斜面，當它到達eq\f(h,4)的D點時速度為0，在這個過程中，重力做的功為()圖1A.eq\f(mgh,4)B.eq\f(3mgh,4)C．mghD．0答案B解析依據(jù)重力做功的公式得WG＝mg(h1－h(huán)2)＝eq\f(3mgh,4)，故答案為B.題組二對重力勢能的理解3．關于重力勢能，下列說法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從－3J變化到－5J，重力勢能增大了D．重力勢能的削減量等于重力對物體做的功答案D解析重力勢能的大小具有相對性，其大小與參考平面的選取有關，選項A錯誤；物體位于零勢能面下方時，距離越大，重力勢能越小，選項B錯誤；物體的重力勢能從－3J變化到－5J，重力勢能變小了，選項C錯誤；由重力做功與重力勢能變化的關系可知選項D正確．4．如圖2所示，桌面高為h，質量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設以桌面處為參考平面，則小球落到地面前瞬間的重力勢能為()圖2A．mghB．mgHC．mg(h＋H)D．－mgh答案D解析重力勢能的大小是相對參考平面而言的，參考平面的選擇不同，物體的相對高度就不同，重力勢能的大小也不同．本題中已選定桌面為參考平面，則小球在最高點時的高度為H，小球在與桌面相平常的高度為零，小球在地面時的高度為－h(huán)，所以小球落到地面前的瞬間，它的重力勢能為Ep＝－mgh.圖35．如圖3中，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，該運動員的重力勢能()A．始終減小B．始終增大C．先增大后減小D．先減小后增大答案C解析運動員的重心高度先增大后減小，所以其重力勢能Ep＝mgh也先增大后減小，C項正確．題組三對彈性勢能的理解6．關于彈性勢能，下列說法中正確的是()A．任何發(fā)生彈性形變的物體，都具有彈性勢能B．任何具有彈性勢能的物體，確定發(fā)生了彈性形變C．物體只要發(fā)生形變，就確定具有彈性勢能D．彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關答案AB解析發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于彈力作用而具有的勢能，叫做彈性勢能．任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能，任何具有彈性勢能的物體確定發(fā)生了彈性形變，故A、B正確；物體發(fā)生了形變，若是非彈性形變，無彈力作用，則物體就不具有彈性勢能，故C錯誤；彈簧的彈性勢能除了跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關外，還跟彈簧的勁度系數(shù)有關，故D錯誤．圖47．如圖4所示，一個物體以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的是()A．物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B．物體向墻壁運動相同的位移，彈力做的功不相等C．彈簧的彈力做正功，彈性勢能減小D．彈簧的彈力做負功，彈性勢能增加答案BD解析由功的計算公式W＝Fxcosα知，恒力做功時，做功的多少與物體的位移成正比，而彈簧對物體的彈力是一個變力，F(xiàn)＝kx，所以A錯誤；彈簧開頭被壓縮時彈力小，彈力做的功也少，彈簧的壓縮量變大時，物體移動相同的位移，彈力做的功增大，故B正確；物體壓縮彈簧的過程中，彈簧的彈力與彈力作用點的位移方向相反，所以彈力做負功，彈簧的壓縮量增大，彈性勢能增大，故C錯誤，D正確．故選B、D.圖58．如圖5所示，小球自a點由靜止自由下落，到b點與豎直放置的輕彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短，不計空氣阻力，則小球在a→b→c的運動過程中()A．小球的加速度在ab段不變，在bc段漸漸變小B．小球的速度在bc段漸漸減小C．小球的重力勢能在a→b→c過程中不斷減小D．彈簧的彈性勢能在bc段不斷增大答案CD解析小球在ab段做自由落體運動，a＝g不變；在bc段小球受到的重力開頭大于彈力，直至重力等于彈力大小，此過程中，小球受到的合外力向下，且不斷減小，故小球做加速度減小、速度不斷增大的變加速運動；過平衡點之后，小球連續(xù)壓縮彈簧，受到的重力小于彈力，直至壓縮彈簧最短到c點，此過程中，小球受到的合外力向上，且不斷增大，故小球做加速度不斷增大的變減速運動，故A、B錯誤；小球在a→b→c的過程中，高度越來越低，重力做正功，重力勢能不斷減小，故C正確；小球在bc段，彈簧壓縮越來越短，形變量增大，彈力對小球做負功，彈性勢能不斷增大，故D正確．題組四重力做功與重力勢能變化的關系9．關于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是()A．重力對物體做正功時，物體的重力勢能確定削減B．物體克服重力做功時，物體的重力勢能確定增加C．地球上物體的重力勢能是不變的D．重力做功的多少與重力勢能的變化都與參考平面的選取無關答案ABD解析重力做正功，物體的重力勢能削減，重力做多少功，重力勢能就削減多少，選項A正確；同理，物體克服重力做功時，物體的重力勢能確定增加，選項B正確；物體的重力勢能大小除與其質量有關外，還與物體所處的位置有關，在不同高度，同一物體的重力勢能不同，選項C錯誤；重力做功的特點是重力做功多少只與物體初、末位置的高度差有關，與參考面的選取無關，而重力勢能的變化量等于重力做的功，選項D正確．10．關于重力勢能的變化，下列說法中正確的是()A．物體受拉力和重力作用向上運動，拉力做功是1J，但物體重力勢能的增加量有可能不是1JB．從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或斜拋，落到地面上時，物體重力勢能的變化是相同的C．從同一高度落下的物體到達地面，考慮空氣阻力和不考慮空氣阻力的狀況下重力勢能的削減量是相同的D．物體運動中重力做功是－1J，但物體重力勢能的增加量不是1J答案ABC解析據(jù)重力做功的特點：與經(jīng)過路徑無關，與是否受其他力無關，只取決于始、末位置的高度差，再依據(jù)重力做功等于重力勢能的削減量可知B、C對，D錯；對于A選項，當物體加速運動時克服重力做功少于1J，重力勢能增加量少于1J，物體減速運動時，克服重力做功即重力勢能增加量大于1J，只有物體勻速向上運動時，克服重力做功即重力勢能增加量才是1J，A對．11．北京時間2021年6月11日17時38分，“神舟十號”載人飛船成功放射．飛船放射上升過程中，其重力做功和重力勢能變化的狀況為()A．重力做正功，重力勢能減小B．重力做正功，重力勢能增加C．重力做負功，重力勢能減小D．重力做負功，重力勢能增加答案D解析飛船放射時高度漸漸上升，飛船的重力做負功，重力勢能越來越大，故D正確．12．一質量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h.關于此過程，下列說法中正確的是()A．提升過程中手對物體做功m(a＋g)hB．提升過程中合外力對物體做功mahC．提升過程中物體的重力勢能增加m(a＋g)hD．提升過程中物體克服重力做功mgh答案ABD解析對物體受力分析，如圖所示，則F－mg＝ma，所以手對物體做功W1＝Fh＝m(g＋a)h，故A正確；合外力的功W合＝F合h＝mah，B正確；物體上升h，克服重力做功mgh，重力勢能增加mgh，C錯，D對．圖613．如圖6所示，質量為m的小球，用一長為l的細線懸于O點，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個向下的速度讓小球向下運動，O點正下方D處有一光滑釘子，小球運動到B處時會以D為圓心做圓周運動，并經(jīng)過C點，若已知OD＝e