教科版高中物理必修第二册课后习题 第四章 机械能及其守恒定律 4 势能.docVIP

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4势能

A级必备知识基础练

1.(陕西西安高一期末)一个质量为100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度。g取10m/s2,则整个过程中(C)

A.重力做功为1.8J

B.重力做功为-0.55J

C.球的重力势能一定减少了0.55J

D.球的重力势能一定增加了1.25J

解析重力做功为W=mgΔh=0.1×10×(1.8-1.25)J=0.55J,A、B错误;整个过程中,重力做正功,球的重力势能一定减少了0.55J,C正确,D错误。

2.(山东潍坊安丘月考)如图所示,质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置,下列说法正确的是(D)

A.从1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功

B.从1到3过程中,足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零

C.从1到3过程中,足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零

D.从1到3过程中,足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零

解析从1到2的过程中,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;从2到3的过程中,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,从1到3的过程中高度差为0,重力势能总的变化量为0,重力做的总功为0,选项D正确。

3.(福建福州高一期末)质量为m的物体从离地面高度h1的A点由静止释放,落到离地面高度h2的B点时,速度为v,已知重力加速度为g,忽略空气阻力,下列说法正确的是(B)

A.若选择A点为零势能面,则物体在B点的重力势能大小为mgh2

B.若选择B点为零势能面,从A到B满足mgh1-mgh2=12mv

C.若选择地面为零势能面,从A到B满足ΔEp=12mv

D.零势能面的选取会影响物体在A、B两点的重力势能大小,进而影响物体从A到B重力做功的大小

解析若选择A点为零势能面,则物体在B点的重力势能大小为EpB=-mg(h1-h2),故A错误;若选择B点为零势能面,从A到B由动能定理可知满足mgh1-mgh2=12mv2,故B正确;若选择地面为零势能面,从A到B满足ΔEp=mgh2-mgh1=-12mv

4.(陕西渭南高一期末)如图所示,同一质量为m的物块分别沿三条不同的轨道由A点滑到同一水平面上,其中轨道1是粗糙的,轨道2、3是光滑的,A离地面的竖直高度为H。下列说法正确的是(D)

A.沿轨道1下滑重力做功最多

B.沿轨道2下滑重力做功等于-mgH

C.沿轨道3下滑重力势能改变量为mgH

D.沿三条轨道下滑重力势能改变量都为-mgH

解析物块分别沿三条不同的轨道由A点滑到同一水平面上,三条不同的轨道高度相同,重力做功都是WG=mgH,所以物块沿三条不同轨道滑下重力做的功一样多,A、B错误;由重力做正功等于物体重力势能的减少,因此重力势能的改变量为ΔEp=-WG=-mgH,则沿三条轨道下滑重力势能改变量都为-mgH,C错误,D正确。

5.(多选)(广东广州高一期末)如图所示是玩家玩“蹦极”项目的真实照片。玩家将一根长为OA的弹性绳子的一端系在身上,另一端固定在高处,然后从高处跳下,其中OA为弹性绳子的原长,B点是弹性绳子弹力等于重力的位置,C点是玩家所到达的最低点。下列说法正确的是(BC)

A.从O到B,玩家先做加速运动后做减速运动

B.从O到C,重力对人一直做正功,人的重力势能一直减小

C.从A到C,玩家的加速度先向下后向上

D.从O到C,弹性绳子的弹性势能一直增加

解析从O到A,玩家做自由落体运动;从A到B因重力大于弹力,则玩家仍做加速运动,即从O到B玩家一直做加速运动,选项A错误。从O到C,高度一直下降,则重力对人一直做正功,人的重力势能一直减小,选项B正确。从A到B因重力大于弹力,则玩家加速度方向向下;从B到C,重力小于弹力,则玩家加速度方向向上,即从A到C,玩家的加速度方向先向下后向上,选项C正确。从O到A弹性势能不变,从A到C,弹性绳被拉长,则弹性势能增加,则从O到C,弹性绳子的弹性势能先不变,再增加,选项D错误。

6.蹦蹦杆的主要结构是在一硬直杆上套一劲度系数较大的弹簧,弹簧的下端与直杆的下端固定而弹簧的上端固定一踩踏板。如图所示,蹦蹦杆上的人将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,人的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是(A)

A.重力势能减小,弹性势能增大

B.重力势能增大,弹性势能减小

C.重力势能减小,弹性势能减小

D.重力势能不变,弹性势能增大

解析在人将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,重力做正功,人的重力势能减小,弹簧的形变量增大,其弹性势能增大,选项A正确。

7.某兴趣小组通过探究得到弹性势能