8.2重力势能基础过关练(word版含答案)

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名称 8.2重力势能基础过关练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 141.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-14 16:05:32

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文档简介

2022版高中同步人教版必修第二册 8.2 重力势能 基础过关练
一、单选题
1.物体沿不同的路径从A运动到B,如图所示,则(   )
A.沿路径ACB重力做的功大些 B.沿路径ADB重力做的功大
C.沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多 D.条件不足,无法判断
2.空降伞兵在某次跳伞训练中,打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动,其加速度为a,下降的高度为h,伞兵和装备系统的总质量为m,取重力加速度为g,此过程中伞兵和装备系统的(  )
A.动能减少了mah B.动能增加了mgh
C.重力势能减少了mgh D.重力势能增加了mgh
3.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OC水平、OB竖直,一个质量为m的小球自C的正上方A点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AC=3R,重力加速度为g,则小球从A到B的运动过程中(  )
A.重力做功3mgR B.机械能减少
C.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功
4.物体1的重力势能Ep1=3 J,物体2的重力势能Ep2=-3 J,则(  )
A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2 C.Ep1<Ep2 D.无法判断
5.一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上.现对小球施加一个方向水平向右的变力,使小球从静止开始向右匀加速运动,在小球通过位移为的过程,弹簧始终未超过弹性限度,对于此过程,下列说法正确的是
A.对小球做负功
B.对小球做的功等于弹簧弹性势能的增量
C.小球所受的合外力保持不变
D.的功率保持不变
6.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根弹性优良的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止开始下落,若不计空气阻力,则从橡皮绳原长位置至下落最低点的过程中,以下说法正确的是( )
A.游戏者的重力势能减小 B.游戏者的机械能不变
C.弹性绳的弹性势能变小 D.弹性绳的弹性势能不变
7.两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,对轨道半径较大的卫星,下列说法正确的是
A.线速度一定大 B.角速度一定大
C.周期一定大 D.动能一定大
8.如图所示,倾角为30°的光滑斜面底端固定一轻弹簧,0点为原长位置.质量为0.5kg的滑块从斜面上A点由静止释放,物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中,最大动能为8J.现将物块由A点上方0.4m处的B点由静止释放,弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内,g取10m/s ,则下列说法正确的是
A.物块从0点开始做减速运动
B.从B点释放滑块动能最大的位置比从A点释放要低
C.从B点释放弹簧的最大弹性势能比从A点释放增加了1J
D.从B点释放滑块的最大动能为9J
9.关于力对物体做功,以下说法正确的是
A.一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等,正负相反
B.不论怎样的力对物体做功,都可以用W=Fxcosα计算
C.合外力对物体不作功,物体必定做匀速直线运动
D.滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功
10.如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则(  )
A.沿轨道1滑下重力做功多
B.沿轨道2滑下重力做功多
C.沿轨道3滑下重力做功多
D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多
11.小铁球竖直上抛又回到抛出点的过程中,关于重力做功的说法正确的是(  )
A.重力做负功 B.重力先做正功,再做负功
C.重力做正功 D.重力先做负功,再做正功
12.下列说法正确的是(  )
A.地面上的物体的重力势能一定为零
B.质量大的物体的重力势能一定大
C.不同的物体,离地面越高,其重力势能越大
D.离地面有一定高度的物体的重力势能可能为零
13.质量为20kg的铁板、厚度不计,平放在二楼的地面上.二楼地面与楼外地面高度差为3m.这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为( )
A.600J、0 B.0、600J C.1200J、0 D.0、1200J
14.物体在运动过程中,克服重力所做的功为100J,则以下说法正确的是(  )
A.物体的高度一定不变
B.物体的高度一定降低
C.物体的重力势能一定减小了100J
D.物体的重力势能一定增加了100J
15.一个的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是()(  )
A.重力做功为 B.重力做了的负功
C.物体的重力势能一定减少 D.物体的重力势能一定增加
16.下列物体中,具有弹性势能的是
A.被举高的重物 B.弯曲的撑杆
C.飞行的子弹 D.滚动的足球
17.如图所示,某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动,在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中(  )
A.弹力对小球做正功,弹簧的弹性势能减少
B.弹力对小球做负功,弹簧的弹性势能减少
C.弹力对小球做正功,弹簧的弹性势能增加
D.弹力对小球做负功,弹簧的弹性势能增加
18.如图所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中,正确的一组是( )
A.ΔE1=ΔE2,ΔEp1=ΔEp2
B.ΔE1>ΔE2,ΔEp1=ΔEp2
C.ΔE1=ΔE2,ΔEp1>ΔEp2
D.ΔE1>ΔE2,ΔEp1>ΔEp2
二、填空题
19.如图所示,一根轻质细杆的两端分别固定着A、B两个小球,O为光滑的转轴,细杆可在竖直平面内绕O点自由转动,已知AO长为l,BO长为2l,A球质量为m,B球质量为m,使杆从水平位置由静止开始释放,当杆处于竖直位置时,系统的重力势能减少了________。
20.如图所示,质量为m的苹果从距地面高度为H的树上由静止开始下落,树下有一深度为h的坑,则苹果落到坑底过程中,苹果的重力势能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。若以地面为零势能参考平面,则落到坑底时苹果的重力势能为___________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
根据重力做功可知,由A到B不管沿哪条路径高度差相同,则重力做功相同.则C正确.
2.C
【解析】
【详解】
AB.系统做匀加速直线运动,速度增大,动能增加,由牛顿第二定律知,系统所受的合力F=ma,由动能定理知动能的增加量等于合力做功,为mah,故AB错误;
C.系统的高度下降了h,重力做功为mgh,所以重力势能减小了mgh,故C正确,D错误。
故选C。
3.D
【解析】
【详解】
A. 重力做功与路径无关,只与初末位置有关,故小球从A到B的运动过程中,重力做功为
WG=mg 2R=2mgR
A错误;
BD. 小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,根据牛顿第二定律,有
解得
从A到B过程,重力势能减小量为2mgR,动能增加量为
故机械能减小量为
从A到B过程,克服摩擦力做功等于机械能减小量,故为,B错误,D正确;
C. 从A到B过程,合外力做功等于动能增加量,故
C错误。
故选D。
4.B
【解析】
【详解】
重力势能的确定与零势能面的选取有关,若物体的位置高于零势能面,则重力势能为正,Ep>0;若物体的位置低于零势能面,则重力势能为负,表明其重力势能比0小,即Ep<0,即重力势能的“正”,“负”,反映了能量的大小;本题中物体1和物体2选定同一零势能面,很明显Ep1>Ep2,故本题选B.
5.C
【解析】
【详解】
试题分析:力F的方向与小球的位移方向相同,所以F对小球做正功.故A错误.根据功能关系知,F对小球做的功等于弹簧弹性势能的增量与小球动能增量之和,故B错误.小球做匀加速运动,加速度不变,由牛顿第二定律可知小球所受的合外力保持不变,故C正确.根据牛顿第二定律得 F-kx=ma,得 F=ma+kx,F的功率 P=Fv=(ma+kx)v,x和v都增大,所以P增大,故D错误.故选C.
考点:牛顿第二定律;功率
【名师点睛】解决本题的关键掌握功能关系和牛顿第二定律,要注意本题中小球做的是匀加速运动,不是变加速运动,小球的加速度和合外力是恒定不变的.
6.A
【解析】
【详解】
A.从橡皮绳原长位置至下落最低点的过程中,游戏者的高度下降,重力做正功,其重力势能减小,故A正确;
B.橡皮绳的拉力对游戏者做负功,游戏者的机械能减小,故B错误;
CD.橡皮绳伸长的长度增大,则橡皮绳的弹性势能增大,故CD错误。
故选A。
7.C
【解析】
【详解】
试题分析:根据公式可得,轨道半径越大,线速度越小,A错误;根据公式可得,半径越大,角速度越小,B错误;根据公式,解得可得轨道半径越大,周期越大,C正确;由于质量关系不清楚,所以动能关系没法判断,D错误.
考点:考查了万有引力定律的应用
8.D
【解析】
【详解】
A.物块从O点时开始压缩弹簧,弹力逐渐增大,开始阶段弹簧的弹力小于滑块的重力沿斜面向下的分力,物块做加速运动.后来,弹簧的弹力大于滑块的重力沿斜面向下的分力,物块做减速运动,所以物块先做加速运动后做减速运动,弹簧的弹力等于滑块的重力沿斜面向下的分力时物块的速度最大,故A错误.
B.由上分析知,物块的动能最大时合力为零,弹簧的弹力等于滑块的重力沿斜面向下的分力,即,则知弹簧的压缩量一定,与物块释放的位置无关,所以两次滑块动能最大位置相同,故B错误.
C.根据物块和弹簧的系统机械能守恒知,弹簧最大弹性势能等于物块减少的重力势能,由于从B点释放弹簧的压缩量增大,所以从B点释放弹簧最大弹性势能比从A点释放增加为:,故C错误;
D.设物块动能最大时弹簧的弹性势能为,从A释放到动能最大的过程,由系统的机械能守恒得:
从B释放到动能最大的过程,由系统的机械能守恒得:
联立得:
据题有:
所以得从B点释放滑块最大动能为:,故D正确.
9.D
【解析】
【详解】
A.一对相互作用力做功,可以出现都做正功,都做负功,一正一负或一个做功,一个不做功等各种情况,故A错误;
B.只有恒力做功可用W=Fscosα计算,故B错误;
C.合外力对物体不做功,物体可能处于静止,当合外力与物体的运动方向垂直时,物体的运动方向改变,合外力此时不做功,故C项错误;
D. 滑动摩擦力和静摩擦力对物体可做正功也可做负功,如用传送带向高处传送物体时 对物体做正功对传送带做负功,D项正确.
10.D
【解析】
【详解】
物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,重力做功都是 W=mgh,所以沿三条轨道滑下重力做的功一样多,故D正确.ABC错误.故选D.
点睛:解答本题要掌握重力做功的特点和做功公式W=mgh,正确理解h是物体初末位置的高度差.重力做功与路程无关,与其它力是否存在无关.
11.D
【解析】
【详解】
当小铁球向上运动时,重力与运动方向相反,重力做负功;小铁球向下运动时,重力与运动方向相同,重力做正功,所以,重力先做负功,再做正功。
故选D。
12.D
【解析】
【详解】
A.如果不选择地面为零势能面,地面上的物体的重力势能不等于零,A错误;
B.如果物体位于零势面上,无论质量大小,重力势能都等于零,B错误;
C.不同的物体,离地面越高,其重力势能不一定越大,质量相等的不同的物体,离地面越高,其重力势能越大,C错误;
D.如果选择物体所在的位置为零势面,该物体的重力势能等于零,所以离地面有一定高度的物体的重力势能可能为零,D正确。
故选D。
13.B
【解析】
【详解】
铁板相对于二楼平面的高度是零,故铁板相对于二楼平面的重力势能为零;铁板相对于楼外地面的高度为3m,则铁板相对于二楼平面的重力势能
EP=mgh=200×3=600J
故选B.
14.D
【解析】
【分析】
【详解】
物体克服重力做功,说明重力做负功,所以物体高度升高。克服重力所做的功为100J,所以物体的重力势能一定增加了100J。
故选D。
15.C
【解析】
【分析】
【详解】
重力做的正功
重力做的功等于重力势能的减少量,因此重力势能减少。
故选C。
16.B
【解析】
【详解】
一切运动的物体都具有动能,被举高的物体都具有重力势能,发生弹性形变的物体具有弹性势能;因此, 被举高的重物,具有重力势能;弯曲的撑杆,发生了弹性形变具有弹性势能;空中飞行的子弹;由于运动而具有动能,又因为它在空中有一定高度,而具有重力势能;滚动的足球具有动能,故选项B正确,A、C、D错误.
17.D
【解析】
【详解】
在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧对小球的弹力方向向右,与位移方向相反,则弹力对小球做负功,弹簧的弹性势能增加,故ABC错误,D正确.故选D.
18.B
【解析】
【详解】
速度最大的条件是弹力等于重力即kx=mg,即达到最大速度时,弹簧形变量x相同.两种情况下,对应于同一位置,则ΔEp1=ΔEp2,由于h1>h2,所以ΔE1>ΔE2,B对.
19.mgl
【解析】
【详解】
[1]小球B的重力势能减小量为mg 2l,小球A的重力势能增加量为mgl,则系统重力势能减小量为mgl。
20. 减小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]重力势能表达式为
可知,苹果落到坑底过程中高度减小,故重力势能减小。
[2]据重力势能的定义可知,落到坑底时苹果的重力势能为
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