2020-2021学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册1.4势能及其改变 随堂检测(Word版含答案)

第一章第4节势能及其改变 随堂检测 2021-2022高一物理试卷鲁科版2019必修第二册
一、单选题（共16题）
1.关于重力势能，下列说法正确的是（　　）
A. 重力势能的大小只由重物本身决定
B. 一物体的重力势能从-6J变为-2J，重力势能变小了
C. 在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D. 距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零
2.质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有 的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化量为（ ）
A. B. C. D.
3.如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能是（ ）
A. mgh B. mgH C. mg（H+h） D. mg（H-h）
4.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧。在弹簧处于原长时，用手拉着其上端P点很缓慢地向上移动，直到物体脱离地面向上移动一段距离。在这一过程中，P点的位移为H，则物体重力势能的增加量为（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景，在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床的弹性势能、运动员的重力势能和动能变化情况分别是( )
A. 弹性势能减小，动能增大 B. 重力势能增大，动能先增大后减小
C. 弹性势能增大，重力势能增大 D. 弹性势能增大，动能先增大后减小
6.A、B两物体的速度之比为2：1，质量的大小之比为1：3，则它们的动能之比为（ ）
A. 12：1 B. 4：3 C. 12：5 D. 3：4
7.等质量的实心铁球与实心铜球，将它们放在同一水平地面上，下列说法正确的是（ ）
A. 铁球的重力势能大于铜球的重力势能 B. 铁球的重力势能等于铜球的重力势能
C. 铁球的重力势能小于铜球的重力势能 D. 上述三种情况都有可能
8.如图所示，某同学把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员踢球时对足球做功 B. 运动员踢球时对足球做功
C. 足球上升过程重力做功mgh D. 足球上升过程克服重力做功
9.关于重力势能，下列说法正确的是（　　）
A. 只有在重力做功的过程中，物体才有重力势能
B. 重力做功引起物体重力势能发生变化
C. 重力势能有正负，是矢量
D. 选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是相同的
10.如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）。对于运动员从位置A与跳板接触到运动至最低点B位置的过程，下列说法中正确的是（ ）
A. 运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
B. 在这个过程中，运动员的动能一直在减小
C. 在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
D. 在这个过程中，运动员所受重力对她做的功等于跳板的作用力对她做的功
11.我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为 。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ）
A. 与该“势能”对应的“力”的方向指向O点
B. 与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C. 该“势能”的表达式 是选取了y轴处“势能”为零
D. 稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分
12.质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为（ ）
A. 0.8 B. 3 C. 4 D. 5
13.物体从高空坠落到地面，即使质量较小，也可能会造成危害。设一质量为0.2kg的苹果从距离地面20m高处由静止下落，取重力加速度g=10m/s2。苹果下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 重力做正功，重力势能增加 B. 重力做正功，重力势能减小
C. 重力做负功，重力势能增加 D. 重力做负功，重力势能减少
14.小明在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）
A. 重力势能减小，弹性势能增大 B. 重力势能增大，弹性势能增大
C. 重力势能减小，弹性势能减小 D. 重力势能增大，弹性势能减小
15.如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是（ ）
A. 弹力变大，弹性势能变小
B. 弹力变小，弹性势能变大
C. 弹力和弹性势能都变大
D. 弹力和弹性势能都变小
16.如图所示，放置于光滑水平桌面上的轻质弹簧，左端固定在竖直挡板上。现使一滑块沿桌面以某一向左的初速度滑向弹簧，在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中（ ）
A. 弹簧的弹性势能越来越大，弹力也越来越小
B. 弹簧的弹性势能越来越小，弹力也越来越大
C. 弹簧的弹性势能越来越小，弹力也越来越小
D. 弹簧的弹性势能越来越大，弹力也越来越大
二、综合题（共4题）
17.世界著名撑杆跳高运动员乌克兰名将布勃卡身高1.83m，体重80kg，他曾多次打破撑杆跳高的世界纪录，目前仍保持着6.14m的室外世界纪录。请你探究以下两个问题（g取10m/s2）：
（1）他跳过6.14m时，约克服重力做多少功？
（2）他的重力势能改变了多少？
18.如图所示，半径R= 0.5m的光滑圆环固定在竖直面上，圆环底端固定一轻弹簧，弹簧上端与物体A连接。圆环上端固定一光滑小滑轮，一轻绳绕过滑轮，一端与A连接，另一端与套在大圆环上的小球B连接，已知A的质量mA=1kg，B的质量mB= 2kg,图示位置细绳与竖直方向成30°。现将A、B自图示位置由静止释放，当B运动到与圆心等高的C点时A运动到圆心位置，此时B的速度大小为2m/s。求在此过程中（g= 10m/s2 ， = 1.732， = 1.414):

绳的拉力对B做的功；
弹簧弹性势能的变化量。
19.一小物块质量m=0.5kg，静止在高h=3.0米、长L=5.0米的固定斜面底端，已知物块与斜面之间的滑动摩擦系数μ＝0.30，取重力加速度g=10m/s2。
若给物块某一平行于斜面的初速度，物块恰好能到斜面顶端，物块的加速度为多大？物块的初速度为多大？请画出受力图。
若对物块施加一个恒力，物块至少需要多少J能量可以到斜面顶端？请简述理由。
20.如图所示，有一条长为L的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为θ，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面最高点为重力势能的零点，则：
开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大？
（2）重力在此过程中做了多少功？
答案部分
一、单选题
1.【答案】 D
2.【答案】 C
3.【答案】 B
4.【答案】 D
5.【答案】 B
6.【答案】 B
7.【答案】 D
8.【答案】 B
9.【答案】 B
10.【答案】 C
11.【答案】 C
12.【答案】 B
13.【答案】 B
14.【答案】 A
15.【答案】 C
16.【答案】 D
二、综合题
17.【答案】 （1）解：运动员跳过6.14m，其中心大约升高到6.14m高度处，该运动员身高1.83m，重心的高度约为0.915m，故跳过6.14m的高度时，克服重力做功为
答：他跳过6.14m时，约克服重力做功4180J
（2）解： 运动员跳到6.14m高度处过程中，其重力做负功，所以运动员的重力势能增加，克服重力做的功就等于重力势能的增加量，所以重力势能增加了4180J .
答：他的重力势能增大4180J。
18.【答案】 （1）解：对B：动能定理：

其中
解得：
（2）解：
对A：
其中
解得：
因为
所以
19.【答案】 （1）解：受力分析如图，受到重力G、支持力N、摩擦力f三个力，斜面倾角为θ，mgsinθ + mgcosθ = ma
a=gsinθ + gcosθ
=(10×0.6 + 0.3×10×0.8)m/s2 =8.4m/s2
vt2=v02-2aL=0
则v0= m/s=9.17m/s
（2）解：至少需要能量是克服重力做功，增加的势能W = WG = mgh =0.5×10×3J=15J
20.【答案】 （1）解：开始时，斜面上半条链条的重力势能
开始时，悬在空中半条链条的重力势能
开始时链条的重力势能
右侧滑出斜面时链条的重力势能
（2）解：此过程中重力势能的变化量
则此过程中重力做的功