4.4势能同步练习（word版含答案）

4.4势能同步练习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．关于重力势能，下列说法中正确的是（　　）
A．放在地面上的物体重力势能一定为零
B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大
C．重力势能的变化量与零势能面的选取无关
D．一个物体的重力势能从﹣10J变化到4J，重力势能减少了
2．下列关于重力势能的说法正确的是（ ）
A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的；
B．某物体位置一定时，重力势能的大小是一定的；
C．重力势能等于零的物体，其重力势能只能增加，不可能再减小；
D．在地面上的物体，它的重力势能一定等于零；
3．物体做自由落体运动的过程中，下列说法正确的是
A．物体的重力势能越来越小
B．物体的动能越来越小
C．物体的加速度越来越小
D．物体所受重力的瞬时功率越来越小
4．如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍．在小朋友接触床面向下运动的过程中，下列说法正确的是
A．蹦床对小朋友的弹力一直做负功
B．小朋友所受合力一直增大
C．小朋友的重力势能先增大后减小
D．小朋友对蹦床的力小于蹦床对小朋友的弹力
5．中国选手邱波获得十米跳台冠军。如图所示，在邱波离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降。在这一过程中，邱波所受重力做功的情况是（ ）
A．始终做负功 B．始终做正功
C．先做负功再做正功 D．先做正功再做负功
6．关于弹簧的弹性势能，下列说法中不正确的是（　　）
A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C．弹簧长度相同的弹簧具有相同的弹性势能
D．在弹簧被拉伸的长度相同时，劲度系数k越大的弹簧，它的弹性势能越大
7．如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）．对于运动员从位置A与跳板接触到运动至最低点B位置的过程，下列说法中正确的是（　　）
A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小
C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
D．在这个过程中，运动员所受重力对她做的功等于跳板的作用力对她做的功
8．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时，乘客（　　）
A．处于超重状态
B．重力势能增加
C．受到向前的摩擦力作用
D．所受力的合力沿斜面向上
9．以下说法中不正确的是（ ）
A．重力做功与路径无关
B．物体上升重力做负功
C．物体下落重力做正功
D．重力对物体做正功，物体的重力势能增加
10．下列说法正确的是
A．一对相互作用力做功的代数和必为零
B．物体的重力势能从-8J变为-3J，重力势能减少了5J
C．合外力做负功时，物体的机械能可能不变
D．摩擦力只能对物体做负功从而使物体动能减小
11．取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，不计空气阻力，已知该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为，则在抛出点其动能与重力势能的大小关系（　　）
A．动能和势能相等
B．势能大于动能
C．动能大于势能
D．因抛出时速度及高度未知，大小关系无法确定
12．关于物体的动能和重力势能，以下说法正确的是
A．物体的动能大重力势能也一定大
B．物体的动能变大重力势能也一定变大
C．在只有重力做功的条件下，物体的动能和重力势能的总和保持不变
D．只有在平衡力的作用下，物体的动能和重力势能的总和才保持不变
13．极限跳伞是世界上最流行的空中极限运动，它的独特魅力在于跳伞者通常起跳后伞并不是马上自动打开，而是由跳伞者自己控制开伞时间，这样冒险者就可以把刺激域值的大小完全控制在自己手中．伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，跳伞者先减速下降，最后匀速下落．如果用h表示下落的高度，t表示下落的时间，Ep表示重力势能(以地面为零势能面)，Ek表示动能，E表示机械能，v表示下落时的速度．在整个过程中下列图象可能符合事实的是
A． B．
C． D．
14．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
15．一竖直弹簧下端固定于水平地面上，一个小球从弹簧的正上方高为h处自由下落到弹簧上端，A点在弹簧压缩量为x处，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．小球在A点时弹簧的弹性势能大小与小球质量无关
B．小球质量越大，小球在A点时弹簧的弹性势能越大
C．h越大，小球到Ａ点时弹簧的弹性势能越大
D．小球下落到Ａ点时，弹簧的弹性势能比上升到Ａ点时弹簧的弹性势能大
二、填空题（共4题）
16．相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做______________.
17．只有重力做功时，只发生重力势能和动能的转化。
（1）要验证的表达式：mv22＋mgh2=mv12＋mgh1或mv22-mv12=__________。
（2）所需测量的物理量：物体所处两位置之间的__________，及物体的__________。
18．质量为m的物体从静止出发以的加速度竖直下降h，则：物体的动能增加了____________ ， 物体的重力势能减少了___________．
19．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；
猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关．
(1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩______（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块被推动的距离，从而比较弹性势能的大小；
(2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同、材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压______（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若____________ ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
(3)小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点对吗，理由是_____________.
三、综合题（共4题）
20．以初速度v0=12m/s竖直向上抛出一质量为m=1kg的小物块，假定物块所受的空气阻力f=2N大小不变，经一段时间后回到抛出点，已知重力加速度为g=10m/s2，则物体：
（1）上升的最大高度H为多少
（2）若选择抛出点为重力势能零势能面，上升至离抛出点高度h为多少时重力势能等于动能
21．质量为3kg的物体放在高4m的平台上，g取10m/s2。求：
（1）物体相对于平台表面的重力势能是多少？
（2）物体相对于地面的重力势能是多少？
（3）物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？
22．用起重机在1分钟内将地面上质量为m=2.0×103kg的物体竖直向上匀速提升到h=15 m的高处，g取10 m/s2，将物体视为质点，不计空气阻力。则：
(1)以地面为参考平面，求物体在h = 15 m处的重力势能Ep。
(2)求起重机对物体所做的功WF。
(3)求起重机做功的功率。
23．如图所示，水平桌面距地面0.8m，一质量为2kg的小球放在距桌面0.4m的支架上。小球可视为质点，取重力加速度g=10m/s2。
(1)以地面为零势能参考平面，计算小球具有的重力势能；若小球由支架落到桌面，重力势能减小多少；
(2)以桌面为零势能参考平面，计算小球具有的重力势能；若小球由支架落到桌面，重力势能减小多少；
(3)分析以上计算结果，你能得出什么结论。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．A
4．A
5．C
6．D
7．C
8．B
9．D
10．C
11．A
12．C
13．B
14．B
15．A
16．势能
17． mgh1-mgh2 高度差 运动速度
18．
19． 不同 相同 木块被推动的距离不相等 机械能转化为内能（或其他能）
20．（1）；（2）
21．（1）0；（2）120J；（3）－120J，120J
22．(1)；(2)；(3)5000W
23．(1)24J；8J；(2) 8J；8J；(3) 物体的重力势能与零重力势能点的选择有关，但是重力势能的变化与零势能点的选择无关。
答案第1页，共2页