1.4 势能及其改变 课时作业（Word版含答案）

1.4 势能及其改变 课时作业
一、单选题
1．（2021·福建师大二附中高一期中）如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为。一质量为m的小球处于桌面上方高处的a点，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是（　　）
A．若以桌面为零势能参考平面，小球在a点的重力势能为
B．若以桌面为零势能参考平面，小球在桌面c处的重力势能为
C．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
D．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
2．（2021·天津市红桥区教师发展中心高一期末）物体运动过程中，重力对其做功，则物体的（ ）
A．动能一定增加 B．动能一定减少
C．重力势能一定增加 D．重力势能一定减少
3．（2022·四川巴中·一模）小球以一定的初速度竖直上抛，在其向上运动过程中，空气阻力与速度大小成正比，则其机械能E（以抛出点为零势能点，抛出时机械能为E0）随小球上升高度h变化的规律下列描绘正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2021·重庆·高一期中考试）足球比赛的罚球点距球门水平距离为d，球门高为h。在一次足球比赛的罚点球过程中，某足球运动员在罚球点将一质量为m的足球踢出，对足球做功为W，足球从球门横梁下边缘飞入球门，重力加速度为g，足球可视为质点，则（　　）
A． B．
C． D．条件不足，不能确定W与大小关系
5．（2021·浙江·吴兴高级中学高一阶段练习）如图所示，质量为的某运动员在做弓箭步练习。若他在内做了个弓箭步练习，则克服重力做的功和相应功率约为（　　）
A．， B．，
C．， D．，
6．（2021·陕西·高一期中考试）2020年11月24日，“长征五号遥五”运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地一月转移轨道。“嫦娥五号”探测器在地球表面发射上升的过程中，重力做功和重力势能变化情况为（　　）
A．重力做正功，重力势能减小
B．重力做正功，重力势能增加
C．重力做负功，重力势能减小
D．重力做负功，重力势能增加
7．（2021·江苏盐城·高一期中考试）如图所示，一根轻质弹簧左端固定，现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧，在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧的（　　）
A．弹力越来越大，弹性势能越来越大
B．弹力越来越小，弹性势能越来越小
C．弹力先变小后变大，弹性势能越来越小
D．弹力先变大后变小，弹性势能越来越大
8．（2021·江西·高一阶段练习）宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识。如图所示，在人将弓拉开的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变大 B．人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变小
C．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变大 D．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变小
9．（2021·湖北·公安县教学研究中心高一阶段练习）转运码头上起吊机正在工作，启动电动机收紧钢索，将原来静止的重物竖直向上提升。提升的前两个阶段，重物的机械能E与上升距离h的关系如图所示。若全过程各种摩擦忽略不计，下列判断正确的是（　　）
A．钢索拉重物的力一直增大
B．钢索拉重物的力先减小后不变
C．在第二阶段，钢索拉重物的力一定大于重物的重力
D．在第二阶段，重物的速度不可能匀速运动
10．（2021·河北·衡水市冀州区第一中学高一期中）质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物体重力做的功为mgh
B．物体所受阻力做功为
C．物体重力势能增加了mgh
D．物体所受合外力所做的功为
11．（2021·浙江·高一期中考试）将一质量为m的物体以初动能Ek0从地面竖直向上抛出，上升的最大高度为H，以地面为零势能面，在上升过程中动能与势能相等时物体的高度为h1，在下降的过程中动能与势能相等时物体的高度为h2，运动过程中物体所受的空气阻力大小恒定，重力加速度为g，则（　　）
A．h1>h2> B．h1＜h2＜ C． D．
12．（2021·河南·高一阶段练习）如图所示，原长为的柔软弹性轻绳一端固定在天花板的点，另一端系一小球（可视为质点）。开始用手将小球提至与点等高的点，此时绳处于松弛状态。将小球由静止释放，不计空气阻力，弹性绳的弹力与伸长量成正比，则小球从释放到下落至最低点（小球未触地）的过程中，其机械能随下落高度变化的关系图象可能是（　　）
B．
C． D．
二、填空题
13．（2020·河南·高一期中考试）如图为小强在做拍球训练时的情景，已知篮球质量m=0.6kg，当球刚离开手时，球的底部距地面高h=0.8m，经0.3s落地。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则球在下落至地面的过程中，重力势能的减少量为_______J，重力做功的平均功率为_______W。
14．（2021·全国·高一课前预习）动能与势能的相互转化
（1）重力势能与动能的转化
只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_________，动能_________，物体的_________转化为_________；若重力对物体做负功，则物体的重力势能_________，动能_________，物体的_________转化为_________。
（2）弹性势能与动能的转化
只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能_________，物体的动能增加，弹簧的_________转化为物体的_______；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能_________，物体的动能_________，物体的_________转化为弹簧的_________。
（3）机械能：_________、_________与_________统称为机械能。
15．（2021·辽宁·抚顺县高级中学校高一阶段练习）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F = kx， k的值与橡皮筋的原长L、横截面积s有关，理论与实验都表明 ，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。
① 在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是___________
A．N B．m C．N/m D．N/m2
② 小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k =___________N/m
③ 将橡皮筋拉长3cm的过程中克服橡皮筋弹力做的功为___________J
16．（2021·山东滕州·高一期中）起重机将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处。取。在这个过程中，重力做______(填“正功”或“负功”)，重力势能变化了_______ J。
三、解答题
17．（2012·四川·石室中学高一期末）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
18．（2021·江苏·滨海县五汛中学高一期中）如图所示，一架战斗机在距水平地面A点正上方高h=500m处，将质量m=40 kg的炮弹以相对地面v=100m/s的水平速度投出，击中目标B。不计空气阻力，g取10m/s2.求炮弹：
（1）刚投出时相对地面所具有的重力势能；
（2）目标B距离A 点的水平距离x；
（3）重力做功的平均功率。
19．（2021·安徽·合肥市第八中学高一阶段练习）如图甲所示，固定粗糙斜面的倾角为37°，与斜面平行的轻弹簧下端固定在C处，上端连接质量为1kg的小滑块（视为质点），BC为弹簧的原长。现将滑块从A处由静止释放，在滑块从释放至第一次到达最低点的过程中，其加速度a随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示（取沿斜面向下为加速度的正方向），取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，根据上述过程，试求出下列各量：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）当x=0时滑块的动能Ek；
（3）弹簧的最大弹性势能Ep。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．A
5．B
6．D
7．A
8．A
9．B
10．A
11．C
12．B
13． 4.8 16
14． 减小 增加 重力势能 动能 增加 减小 动能 重力势能 减小 弹性势能 动能 增加 减小 动能 弹性势能 重力势能 弹性势能 动能
15． D 500 0.225
16． 负功
17．（1）；（2）
18．（1）；（2）；（3）
19．（1）；（2）J；（3）J
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页