4.4势能基础巩固（word版含答案）

4.4势能基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．做平抛运动的物体，运动过程中保持不变的物理量是（不计空气阻力）（ ）
A．速度 B．动能
C．重力势能 D．重力
2．如图1所示，固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图2所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图3所示，重力加速度g＝10m/s2。根据上述信息能求出（　　）
A．斜面的倾角
B．小滑块与斜面之间的动摩擦因数
C．小滑块下滑的加速度的大小
D．小滑块受到的滑动摩擦力的大小
3．下列各物理量数值中的负号表示方向的是（　　）
A．重力势能J B．速度
C．电荷量C D．电势V
4．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．重力势能一定大于零
C．重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的
D．在地面上的物体所具有的重力势能一定等于零
5．一个人站在阳台上，以不同的速率，分别把三个质量相同的球在同一位置竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三个球从抛出到落地的过程中，重力势能的变化量中（　　）
A．上抛球最大
B．下抛球最大
C．平抛球最大
D．三球一样大
6．一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则（　 　）
A．铁棒的重力势能增加了300 J
B．铁棒的重力势能增加了150 J
C．铁棒的重力势能增加量为0
D．铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定
7．关于重力势能，以下说法中正确的是（ ）
A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的
B．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功
C．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变
D．只要重力做功，重力势能一定变化
8．下列物理量中是矢量的是（　　）
A．功
B．重力势能
C．线速度
D．功率
9．弹簧发生弹性形变时产生了弹力，具有了弹性势能。弹簧的弹力可对外做正功，也可对外做负功，弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能变化；弹簧的弹性势能变化，弹簧的弹力必做功。下列关于弹簧弹力的功、弹簧弹性势能及其变化的下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能增加
B．弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能减少
C．弹簧的弹力做功为零的过程中，弹簧的弹性势能一定保持不变
D．同一弹簧的伸长量与压缩量相等时，弹簧的弹性势能也相等
10．如图所示，质量m=0.5kg的小球从离桌面高h1=1.2m处的A点由静止下落到地面上的B点。桌面离地面高h2=0.8m，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。若选桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　）
A．小球经桌面时的重力势能为0
B．小球经桌面时的重力势能为4J
C．小球落至B点时的重力势能为0
D．小球在A点的重力势能为10J
11．有关重力势能的变化，下列说法中正确的是（　　）
A．物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1J，物体重力势能的增加量也是1J
B．只要高度相同，物体的重力势能就相同
C．物体运动中重力做功是-1J，物体重力势能减少1J
D．从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能减少量是相同的
12．某研究性学习小组设计了如图所示的装置用来在月球上“称量”物体的质量．一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，质量为m0的凹槽紧靠弹簧右端(不连接)将其压缩在O位置，释放后凹槽左端恰能运动到A点．在凹槽放入被测物体m，再将弹簧压缩到O位置，释放后凹槽离开弹簧，左端恰能运动到B点，测得OA、OB长分别为x1和x2．则被测物体的质量为
A． B． C． D．
13．如图所示为某人的滑雪情景，他先沿倾斜坡面由静止开始下滑，平滑进入水平面后再滑行一段距离停止。若滑雪板与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，则运动过程中某人的重力势能Ep、动能Ek和时间t的关系中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
14．雨滴从高空无初速落下，如图所示的v-t图反映了下落速度随时间变化的情况，下列关于下落过程(速度达到V0前)的雨滴的说法不正确的是
A．动能不断增大，重力势能不断减少
B．与地球构成的系统机械能不断减少
C．所受阻力随其下落速度的增大而增大
D．加速度不断减小，直到等于重力加速度
15．质量为m的物体静止在地面上，现在以大小为的加速度上升h高处，下列说法正确的是（　　）
A．重力做功
B．物体的动能增加
C．物体的机械能增加
D．物体的重力势能增加
二、填空题（共4题）
16．如图所示，质量为2kg的物体从高度为 h=0.8m，倾角为30°光滑斜面顶端A处开始下滑．若不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体由顶端A处滑到斜面底端B处时重力势能减少了_____J，物体滑到B处时重力功率为_____w．
17．如图所示，一个粗细均匀、内部横截面积均为S的U形管内，装有密度为ρ、总长度为4h的液体，开始时左右两端液面的高度差为h。现打开阀门C，待液体运动到左右液面高度相等时，液体重力势能改变量为________，此时左侧液面下降的速度为________。（重力加速度为g）
18．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止自由下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球此时的重力势能为_________；落地时的重力势能为_________．若以地面为参考平面，那么小球落地时重力势能为_________．
19．某同学利用如图的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究．将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一小球A接触而不固连，弹簧的原长小于桌面的长度．向左推小球，使弹簧压缩后由静止释放．小球离开桌面会落到水平地面．已知桌面的高度为h，小球质量为m，重力加速度的大小为g，当弹簧的压缩量为时，小球抛出点到落地点的水平距离为s，则：
(1)小球离开桌面时的速率v=_____________（用g、h、s表示）；
(2)弹簧被压缩时的弹性势能E=___________（用m、g、h、s表示）；
三、综合题（共4题）
20．在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量均为m，厚度均为h，如图9所示，若将砖一块一块地竖直叠放起来，在此过程中，重力做多少功？重力势能如何变化，变化了多少？（重力加速度为g）
21．如图所示，物体与弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处静止释放，物体会由A向A′运动，A、A′关于O点对称，则：
（1）物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？
（2）物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？
（3）在A、A′处弹性势能有什么关系？
22．2015年亚洲杯小组赛中，中国队战胜朝鲜队，以小组第一身份出线．比赛中守门员将静止在地面上的足球用大脚踢出，足球飞行最高高度为10m，在最高点速度为20m/s，已知足球质量为450g，以地面为零势能面，，不计空气阻力，求：
（1）在最高点足球的重力势能为多少？
（2）在最高点足球的动能为多少？
（3）足球被守门员刚踢出的瞬间速度大小为多少？
23．一根粗细均匀、长为5m、质量为60kg的电线杆横放在地面上，如果要把它竖立起来，至少要做多少功？它的重力势能改变了多少？（g=10）
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．C
5．D
6．B
7．D
8．C
9．D
10．A
11．D
12．A
13．D
14．D
15．C
16．16 40
17．
18．mgH -mgh 0
19．
20．；重力势能增加，增加了
21．（1）正功，减少；（2）负功，增加；（3）相等
22．（1）45J （2）90J（3）24.5m/s．
23．1500J，1500J