2021高一物理-4.3.1-勢(shì)能-每課一練(教科版必修2)

題組一對(duì)重力做功的理解與計(jì)算1．利用超導(dǎo)材料和現(xiàn)代科技可以實(shí)現(xiàn)磁懸?。舸艖腋×熊嚨馁|(zhì)量為20t，因磁場(chǎng)間的相互作用，列車浮起的高度為100mm，則該過(guò)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(diǎn)高度的乘積mgh1與物重跟終點(diǎn)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(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下，經(jīng)過(guò)水平面BC后再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)eq\f(h,4)的D點(diǎn)時(shí)速度為0，在這個(gè)過(guò)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(duì)重力勢(shì)能的理解3．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B．物體與零勢(shì)能面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C．一個(gè)物體的重力勢(shì)能從－3J變化到－5J，重力勢(shì)能增大了D．重力勢(shì)能的削減量等于重力對(duì)物體做的功答案D解析重力勢(shì)能的大小具有相對(duì)性，其大小與參考平面的選取有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體位于零勢(shì)能面下方時(shí)，距離越大，重力勢(shì)能越小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的重力勢(shì)能從－3J變化到－5J，重力勢(shì)能變小了，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系可知選項(xiàng)D正確．4．如圖2所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)以桌面處為參考平面，則小球落到地面前瞬間的重力勢(shì)能為()圖2A．mghB．mgHC．mg(h＋H)D．－mgh答案D解析重力勢(shì)能的大小是相對(duì)參考平面而言的，參考平面的選擇不同，物體的相對(duì)高度就不同，重力勢(shì)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(diǎn)時(shí)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(shí)的高度為－h(huán)，所以小球落到地面前的瞬間，它的重力勢(shì)能為Ep＝－mgh.圖35．如圖3中，虛線是一跳水運(yùn)動(dòng)員在跳水過(guò)程中其重心運(yùn)動(dòng)的軌跡，則從起跳至入水的過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)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(yùn)動(dòng)員的重心高度先增大后減小，所以其重力勢(shì)能Ep＝mgh也先增大后減小，C項(xiàng)正確．題組三對(duì)彈性勢(shì)能的理解6．關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)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(shì)能B．任何具有彈性勢(shì)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(shì)能D．彈簧的彈性勢(shì)能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān)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(shì)能，叫做彈性勢(shì)能．任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能，任何具有彈性勢(shì)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(wú)彈力作用，則物體就不具有彈性勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；彈簧的彈性勢(shì)能除了跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，故D錯(cuò)誤．圖47．如圖4所示，一個(gè)物體以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是()A．物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B．物體向墻壁運(yùn)動(dòng)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(shì)能減小D．彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加答案BD解析由功的計(jì)算公式W＝Fxcosα知，恒力做功時(shí)，做功的多少與物體的位移成正比，而彈簧對(duì)物體的彈力是一個(gè)變力，F(xiàn)＝kx，所以A錯(cuò)誤；彈簧開(kāi)頭被壓縮時(shí)彈力小，彈力做的功也少，彈簧的壓縮量變大時(shí)，物體移動(dòng)相同的位移，彈力做的功增大，故B正確；物體壓縮彈簧的過(guò)程中，彈簧的彈力與彈力作用點(diǎn)的位移方向相反，所以彈力做負(fù)功，彈簧的壓縮量增大，彈性勢(shì)能增大，故C錯(cuò)誤，D正確．故選B、D.圖58．如圖5所示，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)與豎直放置的輕彈簧接觸，到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，不計(jì)空氣阻力，則小球在a→b→c的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shì)能在a→b→c過(guò)程中不斷減小D．彈簧的彈性勢(shì)能在bc段不斷增大答案CD解析小球在ab段做自由落體運(yùn)動(dòng)，a＝g不變；在bc段小球受到的重力開(kāi)頭大于彈力，直至重力等于彈力大小，此過(guò)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(yùn)動(dòng)；過(guò)平衡點(diǎn)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(diǎn)，此過(guò)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(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；小球在a→b→c的過(guò)程中，高度越來(lái)越低，重力做正功，重力勢(shì)能不斷減小，故C正確；小球在bc段，彈簧壓縮越來(lái)越短，形變量增大，彈力對(duì)小球做負(fù)功，彈性勢(shì)能不斷增大，故D正確．題組四重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系9．關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是()A．重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能確定削減B．物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能確定增加C．地球上物體的重力勢(shì)能是不變的D．重力做功的多少與重力勢(shì)能的變化都與參考平面的選取無(wú)關(guān)答案ABD解析重力做正功，物體的重力勢(shì)能削減，重力做多少功，重力勢(shì)能就削減多少，選項(xiàng)A正確；同理，物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能確定增加，選項(xiàng)B正確；物體的重力勢(shì)能大小除與其質(zhì)量有關(guān)外，還與物體所處的位置有關(guān)，在不同高度，同一物體的重力勢(shì)能不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；重力做功的特點(diǎn)是重力做功多少只與物體初、末位置的高度差有關(guān)，與參考面的選取無(wú)關(guān)，而重力勢(shì)能的變化量等于重力做的功，選項(xiàng)D正確．10．關(guān)于重力勢(shì)能的變化，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體受拉力和重力作用向上運(yùn)動(dòng)，拉力做功是1J，但物體重力勢(shì)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(shí)，物體重力勢(shì)能的變化是相同的C．從同一高度落下的物體到達(dá)地面，考慮空氣阻力和不考慮空氣阻力的狀況下重力勢(shì)能的削減量是相同的D．物體運(yùn)動(dòng)中重力做功是－1J，但物體重力勢(shì)能的增加量不是1J答案ABC解析據(jù)重力做功的特點(diǎn)：與經(jīng)過(guò)路徑無(wú)關(guān)，與是否受其他力無(wú)關(guān)，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(shì)能的削減量可知B、C對(duì)，D錯(cuò)；對(duì)于A選項(xiàng)，當(dāng)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)克服重力做功少于1J，重力勢(shì)能增加量少于1J，物體減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服重力做功即重力勢(shì)能增加量大于1J，只有物體勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服重力做功即重力勢(shì)能增加量才是1J，A對(duì)．11．北京時(shí)間2021年6月11日17時(shí)38分，“神舟十號(hào)”載人飛船成功放射．飛船放射上升過(guò)程中，其重力做功和重力勢(shì)能變化的狀況為()A．重力做正功，重力勢(shì)能減小B．重力做正功，重力勢(shì)能增加C．重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減小D．重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加答案D解析飛船放射時(shí)高度漸漸上升，飛船的重力做負(fù)功，重力勢(shì)能越來(lái)越大，故D正確．12．一質(zhì)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(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是()A．提升過(guò)程中手對(duì)物體做功m(a＋g)hB．提升過(guò)程中合外力對(duì)物體做功mahC．提升過(guò)程中物體的重力勢(shì)能增加m(a＋g)hD．提升過(guò)程中物體克服重力做功mgh答案ABD解析對(duì)物體受力分析，如圖所示，則F－mg＝ma，所以手對(duì)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(shì)能增加mgh，C錯(cuò)，D對(duì)．圖613．如圖6所示，質(zhì)量為m的小球，用一長(zhǎng)為l的細(xì)線懸于O點(diǎn)，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個(gè)向下的速度讓小球向下運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)正下方D處有一光滑釘子，小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)會(huì)以D為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，若已知OD＝e