1.4势能及其改变基础巩固-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册（word含答案）

1.4势能及其改变基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．某旅游景点有乘坐热气球观光项目，如图所示，在热气球加速上升的过程中，忽略热气球质量的变化，则热气球的（ ）
A．重力势能减少，动能减少 B．重力势能减少，动能增加
C．重力势能增加，动能减少 D．重力势能增加，动能增加
2．关于重力势能，下列说法中正确的是（　　）
A．某个物体处于某个位置，重力势能的数值是唯一确定的，与参考面选取无关
B．只要重力做功，物体的重力势能一定变化
C．物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变
D．物体重力势能增加时，物体的重力可以不做功
3．某人用手将一质量为的物体由静止向上提升，这时物体的速度为，则下列说法中错误的是（取）（ ）
A．手对物体做功
B．合力对物体做功
C．合力对物体做功
D．物体克服重力做功
4．“给你一个上天的机会，圆你飞行梦”，这是杭州一家风洞体验馆的宣传语。室内风洞体验是模拟真实跳伞的一种新型安全的极限运动，深受年轻人的喜爱。如图所示体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中（　　）
A．合力做正功且动能增加量大于重力势能减少量
B．合力做正功且动能增加量小于重力势能减少量
C．合力做负功且动能增加量小于重力势能减少量
D．合力做负功且动能增加量大于重力势能减少量
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，蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是
A．弹性势能减小，重力势能增大 B．弹性势能减小，重力势能减小
C．弹性势能增大，重力势能增大 D．弹性势能增大，重力势能减小
6．一个质量为2kg的物体被人用手由静止向上提升1m，此时物体的速度是1m/s。重力加速度g=10m/s2，物体被向上提升过程中，下列说法正确的是（　　）
A．手对物体做功20J
B．重力势能增大12J
C．合外力对物体做功2J
D．物体克服重力做功20J
7．物体从某一高度做自由落体运动，Ek表示动能，Ep表示重力势能，t表示下落时间，v表示运动速度。以水平地面为零势能面，则下列描述各物理量之间关系的图象中，可能正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
8．质量为m的物体在空中由静止下落，由于空气阻力的影响，运动的加速度是，物体下落高度为h，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）
A．重力势能减少了
B．动能增加了mgh
C．机械能损失了
D．克服阻力做功为
9．滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2000J，阻力对他做功100J，则他的重力势能（ ）
A．减小了2100J B．减小了2000J C．增加了2000J D．增加了1900J
10．美国科学家在2016年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力波天文台（LIGO）“探测到两个黑洞合并时产生的引力波”，爱因斯坦在100年前的预测终被证实．两个黑洞在合并的过程中，某段时间内会围绕空间某一位置以相同周期做圆周运动，形成“双星”系统，设其中一个黑洞的线速度大小为v，加速度大小为a，周期为T，两黑洞的总机械能为E，它们之间的距离为 r，不计其他天体的影响，两黑洞的质量不变。下列各图可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．如图质量是2kg的物体放在桌面，桌面的高度是0.8m。以桌面为零势面时物体的重力势能是Ep1，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp1；以地面为零势面时物体的重力势能是Ep2，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp2，则下列正确的是（　　）
A．ΔEp1=ΔEp2 B．ΔEp1>ΔEp2 C．Ep2=0J D．Ep1=16J
12．质量为m的滑块，沿着高为h、长为的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，以下说法中不正确的是（ ）．
A．滑块的机械能减少了 B．重力对滑块所做的功为
C．滑块克服阻力所做的功为 D．滑块动能的变化量为
13．升降机底板上放一质量为50的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4，则此过程中（g取10，不计空气阻力）（ ）
A．物体的重力势能增加250J B．合外力对物体做功2900J
C．升降机对物体做功2900J D．物体的机械能增加400J
14．如图所示，质量为m的物体在外力作用下从a点分别沿abc和adc轨迹运动到其左下方的c点。已知a点与c点间的高度差为h，物体两次运动的时间均为t，重力加速度为g，则以下说法中正确的是（　　）
A．物体沿abc轨迹运动时，重力势能先减小后增大
B．两次运动过程中重力做功的平均功率相等
C．物体沿abc轨迹运动时，重力做功大于mgh
D．物体沿adc轨迹运动时，重力做功大于mgh
15．一长木板静止在光滑水平面上，如图所示，现让一滑块从木板一端，以某一水平速度滑上木板，最后小滑块未滑出木板则在此过程中，滑块克服摩擦力做的功
A．等于木板增加的动能
B．等于系统增加的内能
C．等于系统增加的内能与木板增加的动能之和
D．等于滑块减少的动能和系统增加的内能之和
二、填空题（共4题）
16．弹性势能
（1）弹性势能定义：发生___________形变的物体的各部分之间，由于有___________的相互作用而具有的势能，叫弹性势能。
（2）影响弹性势能的因素
①弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变大小___________，弹簧的弹性势能就越大。
②弹性势能跟劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数___________，弹性势能越大。
17．在雅典奥运会上，我国举重运动员取得了骄人的战绩．在运动员举起杠铃过程中，是___________能转化为杠铃的___________能．
18．在离地面80m高处无初速释放一小球，小球质量m=0.2kg，不计空气阻力，取小球释放点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为 ___________ J，在第3s内重力势能的变化量为 ___________ J。（g取10m/s2）
19．某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：如图所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连，弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球刚要离开桌面时的动能相等。已知重力加速度大小为。为求得，至少需要测量下列物理量中的_________（填写前面的选项）。
A．小球的质量
B．小球抛出点到落地点的水平距离
C．桌面到地面的高度
D．弹簧的压缩量
E.弹簧的原长
（2）用所选取的测量量和已知量表示，得=_____；
三、综合题（共4题）
20．如图，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，在空中达到的最高点2的高度为h。重力加速度为g。
(1)足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？
(2)足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？
21．如图所示，质量均为m的物块A和木板B静止叠放在水平地面上，右边缘对齐．B的长度为L，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．敲击B，B立即获得水平向右的初速度，当A、B速度相等时左边缘恰好对齐，最终A、B静止．物块A可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：
（1）敲击B后，A立即获得的加速度大小；
（2）A、B左边缘对齐时B的速度大小与B的初速度大小的比值；
（3）整个运动过程中，摩擦所产生的内能．
22．如图所示，一长、质量的长木板静止在粗糙的水平地面上，一可视为质点、质量的小物块，通过一不可伸长的水平轻绳绕过一光滑的轻质定滑轮与长木板连接。初始时，绳子拉直，两物体均静止，现给长木板施加一个水平向左的恒力，使长木板与小物块开始运动。两物体一段时间后撤去恒力F，小物块恰好没从长木板上滑下。已知小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求：
(1)撤去恒力F之前小物块、长木板加速度的大小；
(2)恒力F作用的时间；
(3)整个过程中产生的热量。
23．“深坑打夯机”的工作示意图如图所示。开始时，电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑提起，当夯杆的下端刚到达坑口时，两个摩擦轮将夯杆松开，夯杆在自身重力的作用下，落回坑底，这样周而复始地进行，就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮始终以大小相同的角速度匀速转动，对夯杆的压力大小均为F=2.5×104 N，两摩擦轮与夯杆的动摩擦因数μ=0.25，夯杆的质量m=1×103 kg，坑深h=6.75 m，每个打夯周期中，摩擦轮对夯杆做的功W=8×104 J，取重力加速度大小g=10 m/s2，不计夯实坑底引起的深度变化，求
（1）两摩擦轮边缘的线速度大小v；
（2）每个打夯周期中，摩擦轮与夯杆摩擦产生的热量Q。
参考答案
1．D
2．B
3．B
4．B
5．A
6．D
7．C
8．C
9．B
10．B
11．A
12．D
13．C
14．B
15．C
16．弹性 弹力 越大 越大
17．人体的化学 势
18．40 50
19．BC
20．(1)-mgh；重力势能增加了mgh；(2)mgh；重力势能减少了mgh。
21．(1) μg (2) ；1:4 (3) 4μmgL
22．(1)；(2)；(3)
23．（1）5 m/s；（2）6.25×104 J