1.4势能的变化与机械功基础巩固——2021-2022学年高一下学期物理沪教版（2019）必修第二册（word含答案）

1.4势能的变化与机械功基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．下列关于重力势能的说法正确的是( )
A．物体的重力势能一定大于零
B．在地面上的物体的重力势能一定等于零
C．物体重力势能的变化量与零势能面的选取有关
D．物体的重力势能与零势能面的选取有关
2．关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）
A．重力势能有正、负值，表示物体的重力势能是矢量
B．只要物体在水平面以下，其重力势能为负值
C．卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小
D．重力势能是地球与物体所组成的系统共有的
3．质量不同的羽毛和小铁片在抽成真空的牛顿管中从同一高度同时由静止释放落到管底，关于羽毛和小铁片下列说法正确的是（　　）
A．刚要落到管底时动能相同 B．整个下落过程中重力势能的变化相同
C．刚要落到管底时重力的功率相同 D．整个下落过程中重力的平均功率不同
4．下列物理量不可能为负值的是（ ）
A．加速度 B．功 C．动能 D．重力势能
5．如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，然后反向弹回，弹簧始终处在弹性限度以内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，则弹簧的压缩量由8cm变为4cm时，弹簧弹力所做的功以及弹性势能的改变量分别为（　　）
A．3.6 J、－3.6 J B．－3.6 J、3.6 J
C．1.8、－1.8 J D．－1.8 J、1.8 J
6．如图所示，质量为0.1kg的小球（可看成质点），从A点下落到B点，h1为1m，桌面h2高0.8m，g取10m/s2则下列说法正确的是（　　）
A．小球在A点的重力势能一定是1.8J
B．若以桌面为参考面，小球在桌面时重力势能为0
C．小球在A点的重力势能不一定大于在B点的重力势能
D．从A到B过程中，重力势能的变化与参考面选取有关
7．关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)
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，重力势能减少了
D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功
8．如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上，一小球放在轻弹簧的上端而不栓连，从静止开始向上运动的过程中，规定运动的起点为重力势能的零势能点，小球机械能E随其位移大小x的变化规律如图乙所示，且曲线与平行与x轴的直线相切，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球在这段位移上加速度一直减小
B．小球在这段位移上加速度先减小后变大
C．小球在这段位移上先加速后减速运动
D．上升过程中，弹簧对小球做功为
9．带线网球对于新手练习网球非常有用，在训练过程中网球与固定在地面的底座通过可伸长的弹性轻绳相连接，如图所示运动员将球从A点斜向上击出，球运动到B点时弹性轻绳达到最大长度，到达C点时弹性轻绳恰好恢复原长，不计空气阻力，则在网球运动过程中下列说法正确的是（　　）
A．从A到B过程中，网球先失重后超重
B．从B到C过程中，网球一直超重
C．不计网球与地面接触过程，则网球始终处于失重状态
D．从A到B过程中，弹性轻绳的弹性势能先增大后减小
10．如图所示，小明玩蹦蹦杆，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．重力势能减少，弹性势能增大 B．重力势能增大，弹性势能减少
C．重力势能减少，弹性势能减少 D．重力势能不变，弹性势能增大
11．一根弹簧的弹力和形变量的关系图线如图所示，那么弹簧由伸长量为8cm到伸长量为4cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为（　　）
A．3.6J，－3.6J B．－3.6J，3.6J C．－1.8J，1.8J D．1.8J，－1.8J
12．一根弹簧的弹力﹣位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm变到伸长量4cm的过程中（　　）
A．弹力所做的功是 3.6J，弹性势能减少了3.6J
B．弹力所做的功是 1.8J，弹性势能减少了1.8J
C．弹力所做的功是﹣3.6J，弹性势能增加了3.6J
D．弹力所做的功是﹣1.8J，弹性势能增加了1.8J
13．从地面竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为H．设物体运动过程中空气阻力大小恒定．取地面为零势能面，设上升过程物体动能和重力势能相等时所在位置离地面高h1，下降过程中物体动能和重力势能相等时所在位置离地面高h2，则下列说法中正确的是
A．h1>H/2，h2>H/2
B．h1>H/2，h2C．h1H/2
D．h1=H/2，h2=H/2
14．温州某水上乐园有两种滑道，一种是直轨滑道，另一种是螺旋滑道，两种滑道的高度及粗糙程度相同，但螺旋滑道的轨道更长。某游客分别沿两种不同的滑道由静止从顶端滑下，在由顶端滑至底端的整个过程中，沿螺旋滑道下滑（　　）
A．重力对游客做的功更多
B．到水面游客的动能更大
C．摩擦力对游客做的功更多
D．游客的重力势能减少的更少
15．如图所示，一长为L，质量为m的匀质链条，开始时用手按住A端，放在光滑的桌面上，有的长度悬在桌边缘，松手后，链条滑离桌面，从开始到链条刚滑离桌面过程中整个链条的重力势能变化了（　　）
A．mgL B．mgL C．-mgL D．-mgL
二、填空题（共4题）
16．重20N的铁球从离地面40m高处由静止开始下落，若空气阻力是球重的0.2倍，那么该球从下落到着地的过程中，重力对小球做功为_____J，小球克服空气阻力做功为_____J。
17．用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（取g＝10m/s2，不计空气阻力）．物体被提高后具有的重力势能是__________J（以地面为零势能参考面）；物体被提高后具有的动能是__________J．
18．劲度系数分别为kA＝2000N/m和kB＝3000N/m的弹簧A和B连接在一起，拉长后将两端固定，如右图所示，弹性势能EpA、EpB的关系为_________．
19．航天员可以在空间站进行科学实验。为测量空间站中一小球质量，航天员设计了如图甲所示的实验装置。在平面上A处固定一挡板，一轻质弹簧一端与挡板相连，B处装有光电门。
（1）用游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，小球的直径为___________cm。
（2）将小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量，求得弹簧的弹性势能为0.042J。由静止释放小球，小球到达B处前，弹簧已恢复原长，测得小球通过光电门的挡光时间为7.75ms，则小球的质量为___________kg。
（3）若水平面粗糙，对小球质量的测量___________（选填“有”或“无”）影响。
三、综合题（共4题）
20．如图，一劲度系数的轻质弹簧两端分别焊接着A、B两物体，，直立于水平地面而静止，现给物体加一个竖直向上的力，使缓慢向上运动，直到B刚要离开地面。设整个过程弹簧都处于弹性限度内，。
（1）B刚要离地时的弹性势能与最初的弹性势能相比，大小关系如何？（不用定量计算）
（2）求整个过程中，物体克服重力做的功？
21．如图所示，斜面倾角为θ，AB段长3L，BC和CD段长均为L，BC段粗糙，其余部分均光滑．质量为m的物体从斜面上A处由静止释放，恰好能通过C处．求：
（1）物体从A到B重力势能的变化量；
（2）物体从C运动到D所需要的时间；
（3）物体与斜面BC段之间的动摩擦因数．
22．黄果树大瀑布自70m高的断崖绝壁凌空飞下直泻犀牛潭，气势排山倒海。该瀑布常年流量约为每秒20m3， 试估算每秒钟水的重力势能的变化量（g取10m/s2）。
23．如图，质量为0.5的小球，从A点下落到地面上的B点，为1.2m，桌面高为0.8m。
(1)在表格的空白处按要求填入数据。
所选择的参考平面 小球在A点的重力势能 小球在B点的重力势能 整个下落过程中重力做的功 整个下落过程中小球重力势能的变化量
桌面
地面
(2)如果下落时有空气阻力，表中的数据是否会改变？
参考答案
1．D
2．D
3．D
4．C
5．C
6．B
7．D
8．B
9．C
10．A
11．D
12．B
13．B
14．C
15．C
16．800 160
17．1000 1000
18．
19．1.550 0.021 无
20．（1）初状态的弹性势能大于末状态的弹性势能；（2）
21．（1）（2）（3）
22．1.4×107J
23．(1) 6.0J；-4.0J；10.0J；-10.0J；10.0J；0J；10.0J；-10.0J ；(2)不会