1.4 势能及其改变—鲁科版（2019）高中物理必修第二册练习.doc

1.4 势能及其改变 课时作业1.下列关于重力势能的说法正确的是()A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从5 J变化到3 J，重力势能增加了D.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零解析物体的重力势能与参考平面有关，同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同，A错误；物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大，物体在零势能面以下，距零势能面的距离越大，重力势能越小，B错误；重力势能中的正、负号表示大小，5 J的重力势能小于3 J的重力势能，C正确；只有选地面为零势能面时，地面上的物体的重力势能才为零，否则不为零，D错误。答案C2. (多选)在空中某点，将三个质量相等的小球以相同的速率v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出点到落地点，下列说法中正确的是()A.重力做功相同B.重力的平均功率相同C.竖直下抛小球的重力的平均功率最大D.落地时重力的瞬时功率相同解析三种情况下竖直方向上的位移相同，重力做功相等，故A正确；竖直下抛的小球落地所用时间最短，而重力做功相等，所以竖直下抛的小球的重力的平均功率最大，故B错误，C正确；三种情况下，小球落地时的速度大小相同，但速度方向与竖直方向夹角不同，所以重力的瞬时功率不相同，故D错误。答案AC3. 质量为m的物体，沿倾角为的光滑斜面由静止下滑，当下滑t(s)时重力势能减少量为()A.mg2t2sin B.mg2t2C.mg2t2 D.mg2t2sin2解析物体下滑的加速度agsin ，t(s)时物体下滑的距离xat2gsin t2，下滑的高度hxsin ，物体重力势能的减少量Epmghmg2sin2t2。故D正确。答案D4. 如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点，若将其下端向上提起使其对折，则做功至少为()A.mgl B.mglC.mgl D.mgl解析将软绳下端向上拉起，相当于把下半段上移了，重力势能增加了mgmgl，即外力至少要做功mgl，选项D正确。答案D5. (2018泰安高一检测)沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是()A.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动，物体克服重力做功多C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动，物体克服重力做功多D.不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功都相同，物体增加的重力势能也相同答案D6. 如图所示，撑杆跳是运动会中常见的比赛项目，用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性，下列关于运动员撑杆跳起过程的说法正确的是()A.运动员撑杆刚刚触地时，杆弹性势能最大B.运动员撑杆跳起到达最高点时，杆弹性势能最大C.运动员撑杆触地后上升到最高点之前某时刻，杆弹性势能最大D.以上说法均有可能解析杆形变量最大时，弹性势能最大，杆刚触地时没有形变，人到最高点时，杆已由弯曲到基本完全伸直。故选项C正确。答案C7. (2018黄冈高一检测)如图所示，质量相等的两木块间连有一弹簧。今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面。开始时物体A静止在弹簧上面，设开始时弹簧弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化量Ep的说法中正确的是()A.Ep1Ep2 B.Ep1Ep2C.Ep0 D.Ep0解析开始时弹簧压缩量为x1，对A有kx1mg。B离开地面时伸长量为x2，对B有kx2mg，由于x1x2，所以Ep1Ep2，Ep0，故A选项正确。答案A8. 如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点。若已知ODl，则(1)小球由A点运动到C点的过程中，重力做功为多少？(2)重力势能减少了多少？解析(1)从A点运动到C点，小球下降高度hl，故重力做功WGmghmgl。(2)重力势能的减少量Ep减WGmgl。答案(1)mgl(2)mgl9. 弹簧原长为l0，劲度系数为k。用力把它拉到伸长量为l，拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求：(1)W1与W2的比值；(2)对应的弹性势能Ep1与Ep2之比。解析法一 (1)拉力F与弹簧的伸长量l成正比，故在Fl图象中是一条倾斜直线，如图所示，直线下的相关面积表示功的大小。其中，线段OA下的三角形面积表示第一个过程中拉力所做的功W1，线段AB下的梯形面积表示第二个过程中拉力所做的功W2。显然，两块面积之比为13，即W1W213。(2)对应的Ep1W1，Ep2W1W2，则。法二 (1)上述解法采用了教材中探究弹性势能表达式的研究方法，即应用Fl图象直观地进行分析。若记得弹性势能的表达式，也可由弹性势能的表达式进行计算。由于拉力做功使弹簧的弹性势能增加，故有W1kl2，W2k(2l)2kl2kl2。所以，W1与W2的比值W1W213。(2)同解法一：。答案(1)(2)10. 起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？解析由题意可知物体的加速度为a，方向竖直向上，物体上升的高度为h。根据牛顿第二定律可得Fmgma，所以Fmgmamg；故拉力做的功为WFFhmgh。重力做的功为WGmgh，即物体克服重力做的功为mgh，物体的重力势能增加了mgh。答案mghmghmgh