2024-2025學(xué)年新教材高中物理第1章功和機(jī)械能第4節(jié)勢(shì)能及其改變課后習(xí)題含解析魯科版必修第二冊(cè)

PAGE3-第4節(jié)勢(shì)能及其變更課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.將一個(gè)物體由A移至B,重力做功()A.與運(yùn)動(dòng)過程中是否存在阻力有關(guān)B.與物體沿直線或曲線運(yùn)動(dòng)有關(guān)C.與物體是做加速、減速或勻速運(yùn)動(dòng)有關(guān)D.與物體初、末位置高度差有關(guān)解析將物體由A移至B,重力做功只與物體初、末位置高度差有關(guān),A、B、C錯(cuò),D對(duì)。答案D2.一實(shí)心鐵球和一實(shí)心木球質(zhì)量相等,將它們放在同一水平面上,下列結(jié)論正確的是()A.鐵球的重力勢(shì)能大于木球的重力勢(shì)能B.鐵球的重力勢(shì)能等于木球的重力勢(shì)能C.鐵球的重力勢(shì)能小于木球的重力勢(shì)能D.上述三種狀況都有可能解析由于鐵球和木球的密度不同,所以質(zhì)量相等的鐵球和木球比較,木球的體積較大,放在同一水平地面上時(shí),木球的重心高,因此木球的重力勢(shì)能大于鐵球的重力勢(shì)能,選項(xiàng)C正確。答案C3.質(zhì)量為m的物體,沿傾角為α的光滑斜面由靜止下滑,當(dāng)下滑t(s)時(shí)重力勢(shì)能削減量為()A.12mg2t2sinα B.12mg2C.mg2t2 D.12mg2t2sin2解析物體下滑的加速度a=gsinα,t秒時(shí)物體下滑的距離s=12at2=12gt2sinα,下滑的高度h=ssinα,物體重力勢(shì)能的削減ΔEp=mgh=12mg2t2sin答案D4.如圖,一質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為l的勻稱松軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn),M點(diǎn)與繩的上端P相距13l。重力加速度大小為g。在此過程中,外力做的功為(A.19mgl B.16mgl C.13mgl解析依據(jù)題意,此過程中外力做的功等于細(xì)繩增加的重力勢(shì)能,MQ的下半部分質(zhì)量為m3的重心上升了l3,故增加的重力勢(shì)能為ΔEp=mg3×l3=答案A5.如圖所示,在水平面上平鋪著n塊磚,每塊磚的質(zhì)量為m,厚度為h,假如人工將磚一塊一塊地疊放起來,那么人至少做功()A.n(n-1)mgh B.12n(n-1)C.n(n+1)mgh D.12n(n+1)解析取n塊磚的整體為探討對(duì)象,疊放起來后整體的重心距地面12nh,原來的重心距地面12h,故有W=ΔEp=nmg×12nh-nmg×12h=12n答案B6.如圖所示,在離地面高為H處,將質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直上拋,取拋出位置所在水平面為參考平面,則小球在最高點(diǎn)和落地處重力勢(shì)能分別為()A.mgv0B.12mC.12mD.12mv解析小球能上升到的最高點(diǎn)與拋出點(diǎn)相距h=v022g,所以在最高點(diǎn)時(shí)具有的重力勢(shì)能Ep1=mgh=12mv答案B實(shí)力提升1.蹦極是一種比較流行的極限運(yùn)動(dòng),彈性繩一端固定在高空跳臺(tái),另一端系住運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)員從高空自由下落,則自起先下落至最低點(diǎn)的過程中()A.運(yùn)動(dòng)員的速度先增大再減小B.運(yùn)動(dòng)員的加速度先增大再減小C.彈性繩的彈性勢(shì)能先增大再減小D.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先增大再減小解析彈性繩繃緊之前,運(yùn)動(dòng)員自由下落,速度不斷增大。彈性繩繃緊后,運(yùn)動(dòng)員受到彈性繩向上的彈力和重力,彈力先小于重力,后大于重力,合力先向下后向上,則運(yùn)動(dòng)員先加速后減速,速度先增大后減小,選項(xiàng)A正確;彈性繩繃緊之前,運(yùn)動(dòng)員的加速度不變。彈性繩繃緊后,彈力不斷增大,合力先減小后增大,則加速度先減小后增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;彈性繩繃緊后,繩子不斷伸長(zhǎng),彈性勢(shì)能不斷增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員的高度不斷下降,重力勢(shì)能始終減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A2.在離地面80m處無初速度釋放一小球,小球質(zhì)量為m=200g(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2),取最高點(diǎn)所在水平面為參考平面,求:(1)在第2s末小球的重力勢(shì)能。(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變更量。解析(1)在第2s末小球所處的高度h=-12gt2=-12×10×2重力勢(shì)能Ep=mgh=0.2×10×(-20)J=-40JEp<0說明小球在參考平面的下方。(2)在第3s末小球所處的高度h'=-12gt'2=-12×