1.4势能的变化与机械功基础巩固（word版含答案）

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．下列物理量中属于矢量的是（　　）
A．路程 B．时间 C．重力势能 D．速度
2．有两个大小相同的实心铁球和实心木球，旋转在同一水平桌面上．若选定地面为参考平面，比较这两个球的重力势能的大小，则（ ）
A．铁球的重力势能大 B．木球的重力势能大
C．两球的重力势能一样大 D．大小关系无法确定
3．直立在桌面上的均匀圆柱体质量为m,高为h，桌子高为H，则下列说法正确的是( )
A．圆柱体的重力势能为mgh
B．圆柱体的重力势能为mg(H+h)
C．圆柱体的重力势能为mg(H+)
D．圆柱体的重力势能可能为零
4．如图所示，桌面距地面0．8 m，一物体质量为2 kg，放在距桌面0．4 m的支架上．下列关于重力势能的计算，正确的是：（ ）
A．重物的重力势能为24J
B．重物的重力势能为8J
C．重物从支架下落到地面重力势能减为零
D．因为没有选取零势面，无法计算重物的重力势能
5．关于重力、摩擦力做功的叙述中，不正确的是（　　）
A．物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就增加多少
B．重力对物体做功与路径无关，只与物体的始、末位置有关
C．摩擦力对物体做功与路径无关
D．摩擦力对物体做功与路径有关
6．如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为（　　）
A．mgh，mg（H－h）
B．－mgh，mg（H＋h）
C．－mgh，mg（H－h）
D．－mg（H+h），mg（H＋h）
7．质量为m的物体从离地面高度h1的A点由静止释放，落到离地面高度的h2的B点时，速度为v，已知重力加速度为g，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．若选择B点所处的水平面为参考平面，则物体在A点的重力势能大小为mgh1
B．若选择B点所处的水平面为参考平面，则物体在地面的重力势能大小为mgh2
C．若选择地面为参考平面，从A到B满足
D．参考平面的选取会影响物体在A、B两点的重力势能大小，进而影响物体从A到B重力做功的大小
8．关于功和能，下列说法正确的是（　　）
A．物体受拉力作用向上运动，拉力做功是1J，但物体重力势能增加量可能不是1J
B．物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做功是1J，但物体重力势能增加量不是1J
C．物体运动，重力做的功是J，但物体重力势能的增加量不是1J
D．没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，重力做的功是J；有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，重力做的功大于J
9．如图所示，桌面高为，质量为m的的小球从高出桌面的A点下落到地面上的B点，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．以地面为参考平面，小球在A点的重力势能为
B．以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为
C．以桌面为参考平面，小球从A到B点过程中，重力势能减少
D．以桌面为参考平面，小球从A到B点过程中，重力势能减少
10．关于以下各物理的理解，正确的是（　　）
A．位移是矢量，-3m比-5m大 B．速度是矢量，-3m/s比-5m/s大
C．功是标量，做功5J比-5J多 D．重力势能是标量，-3J比-5J大
11．将一支圆珠笔倒立在桌面上，向下按压圆珠笔使笔尖露出的过程中，笔帽内弹簧的弹性势能（　　）
A．减小 B．增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小
12．如图所示，将一木块放在弹簧上，用手压木块，弹簧被压缩。松开手，木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是（　　）
A．手压木块时，手对木块的压力与弹簧对其支持力是一对平衡力
B．弹簧恢复原状过程中，弹性势能先增大后减小
C．松手后，木块在没有离开弹簧前，所受弹力方向竖直向下
D．松手后，木块在没有离开弹簧前，所受弹力和木块对弹簧的压力总是大小相等
13．如图所示，一工人利用定滑轮和轻质细绳将货物提升到高处．已知该工人拉着绳的一端从滑轮的正下方水平向右匀速运动，速度大小恒为v，直至轻绳与竖直方向夹角为600．若滑轮的质量和摩擦阻力均不计，则该过程（ ）
A．货物也是匀速上升
B．绳子的拉力大于货物的重力
C．末时刻货物的速度大小为
D．工人做的功等于货物动能的增量
14．如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16m，竖直距离为2m，A、B间绳长为20m．质量为10kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处．以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为（绳处于拉直状态）
A． B．
C． D．
15．质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下，由静止开始向上运动高度h，所受空气阻力恒为f，重力加速度为g，此过程中下列说法正确的是（　　）
A．物体的动能增加了(F-mg-f)h B．物体的重力势能减小了mgh
C．物体的重力做功为mgh D．物体的加速度为
二、填空题（共3题）
16．质量为0.5kg的物体，自由下落2s，重力做功为_________J ，2 s末物体的动能为__________J (g取10m／s2) ．
17．从深为h的井底提升一质量为m的水桶，若所用绳索质量不计，则把此水桶提到井口的过程中，重力做的功为___________，水桶的重力势能增加了________。
18．小华有一只按压型圆珠笔，她想估测里面小弹簧在被圆珠笔尾端压紧过程中弹性势能的增加量，请你在不拆解圆珠笔的前提下帮助她完成这一想法。（当地重力加速度g已知）
（1）除刻度尺外，还需要的测量工具是______________________；
（2）需测量的物理量及符号是_________________________；
（3）用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量：ΔE=____________________。
三、综合题（共4题）
19．如图，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停下。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，求木块在水平面上停止点A的位置到O点的距离x，并讨论：x与斜面倾角的大小是否有关？
20．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？
21．如图所示，一个滑块质量为2kg，从斜面上A点由静止下滑，经过BC平面又冲上另一斜面到达最高点D．已知AB=100cm，CD=60cm，∠α=30°，∠β=37°，（g取10m/s2）．已知AB、CD均光滑，只有BC面粗糙且BC面上各处粗糙程度相同，BC=28cm．试求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）滑块在A和D点所具有的重力势能分别是多少？（以BC面为零势面）
（2）滑块与BC面的动摩擦因数．
（3）滑块最终停在BC面上的位置距离B点多远？
22．如图所示，长为2m、质量为10kg的一条细铁链放在水平地面上，从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做的功为多少？（g取9.8m/s2）
参考答案
1．D
2．A
3．D
4．D
5．C
6．B
7．C
8．A
9．D
10．D
11．B
12．D
13．B
14．B
15．A
16．100 100
17．
18．天平 竖直弹起的高h，圆珠笔的质量m mgh
19．
设斜面倾角为θ，对木块运动的整个过程，根据动能定理得
解得
可知x与斜面倾角θ的大小无关。
20．mgh，mgh，增加mgh
21．（1）10J,7.2J （2）0.5 (3)距离B端12m
22．98J