4.4 势能 课时作业训练（Word版含答案）

4.4 势能 课时作业训练
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）质量为的物体（可视为质点），位于距离地面高度为的平台边缘，如图所示。某时刻物体以水平初速度从平台边缘飞出，选取飞出点为坐标原点，已知重力加速度为，忽略空气阻力和平台的摩擦，在运动过程中的任意位置，关于其动能和重力做的功与水平位移的关系，以下图像描述正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2022·江苏·东台创新高级中学高一阶段练习）关于重力势能的说法中，错误的是（　　）
A．物体重力势能的大小与零势能面的选择有关
B．重力对物体做正功，物体的重力势能增加
C．物体的重力势能严格说是属于物体和地球这个系统的
D．物体位于零势能面下方其重力势能取负值
3．（2022·贵州贵阳·高三期末）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的P点，另一端与质量为m的小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。现用水平向左的外力把物块压至A点，撤去外力后物块由静止向右运动，经过O点到达B点时速度恰好为零，已知物块与水平地面间的动摩擦因数恒定。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物块经过O点时所受合外力为零
B．物块经过O点时速度最大
C．物块在A、B点时，弹簧的弹性势能相等
D．物块从A到O速度先增加后减小，从O到B加速度一直增大
4．（2019·四川成都·高一期末）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点为参考平面，从A到B满足
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
5．（2021·贵州·六盘水红桥学校高二阶段练习）把一本质量为1.0 kg的书，从距地面1.2 m高的书架移到距地面2.0 m高的书架，这本书的重力势能增加了（　　）
A．0.8 J B．8 J C．-8 J D．20 J
6．（2022·浙江·舟山中学高三阶段练习）如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端与一弹簧连接，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（弹簧始终在弹性限度内）（　　）
A．弹簧的弹性势能先减小后增大 B．弹簧的弹性势能先增大后减小
C．弹簧的弹性势能逐渐减小 D．弹簧的弹性势能逐渐增大
7．（2021·北京市第五十七中学高二期中）如图所示，质量为的小球，从A点下落到地面上的B点，为，桌面高为（下落过程中忽略空气阻力影响）
所选择的参考平面 小球在A点的重力势能 小球在B点的重力势能 整个下落过程中重力做的功 整个下落过程中小球重力势能的变化量
桌面 12 20
地面 20 0 20
根据表中数据分析，下列说法不正确的是（　　）
A．重力势能与参考面的选取有关
B．重力做功与参考面的选取无关
C．重力做功和重力势能变化量的关系总是满足：
D．如果下落过程中空气阻力不可忽略，则表中的数据会发生变化
8．（2021·浙江嘉兴·高一期末）足球场上运动员将球踢出，足球在空中划过一条漂亮的弧线，球的轨迹如图所示。若以虚线位置为零势能面，则从足球被踢出到落地的过程中，足球的重力势能（　　）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
二、多选题
9．（2022·山东·青岛二中高三开学考试）如图甲为一种儿童玩具——不倒翁，其纵截面如图乙。底部是半球形，球心为O，顶点为P。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是（　　）
A．“翁”的重心位于O点
B．“翁”的重心位于O、P两点之间
C．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能增加
D．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能减少
10．（2021·云南·罗平县第二中学高一阶段练习）为了安全，跨河大桥通常建成拱形，如图所示，M、N为水平面上的两点，O点为拱桥的最高点，且最高点距离水平面的高度为h。一质量为m的卡车以恒定不变的速率由M经O到达N点。则（　　）
A．由于M、N在同一水平面上，则卡车在整个运动过程中重力始终不做功
B．卡车在最高点所受的支持力等于重力
C．卡车的最高点所受的支持力小于重力
D．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功
11．（2021·全国·高三开学考试）假设在无风的天气里，下落的毽子受到的空气阻力与其下落的速度大小成正比，一毽子从高处竖直向下落到地面，此过程中毽子的重力势能为（以地面为0势能面），毽子下落全程的图像可能正确的有（图中实线为曲线，虚线为直线段）（　　）
A． B．
C． D．
三、填空题
12．（2021·江苏扬州·高二学业考试）如图所示，悬崖上有一质量m=5kg的石块，距离地面高度h=20m，由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面，若下落时不计空气阻力且石块质量不变，以地面为零势能面（g取10m/s2）。
（1）石块未下落时，在悬崖上的重力势能是________J；
（2）石块落到地面时的速度大小为________m/s。
13．（2021·辽宁·抚顺县高级中学校高三阶段练习）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
14．（2021·全国·高一课前预习）重力所做的功
（1）重力所做的功WG=___________，Δh指初位置与末位置的高度差。
（2）重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的___________有关，而跟物体___________无关。
四、解答题
15．（2021·湖南郴州·高一期末）某同学手持一个质量为的小球，以的初速度从离地面高度将小球斜向上抛出。不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）从开始抛出到小球落地的过程中，小球所受重力做的功；
（2）小球落地时的速度大小。
16．（2022·全国·高一专题练习）图是一个质量为m的物体被斜抛出去后的运动轨迹。
（1）在物体由抛出位置1运动到最高位置2的过程中，重力所做的功是多少？物体克服重力所做的功是多少？物体的重力势能增加了多少？
（2）在物体由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3的过程中，重力所做的功是多少？物体的重力势能减少了多少？
（3）在物体由位置1运动到位置3的过程中，重力所做的功是多少？物体的重力势能变化了多少？
17．（2020·湖南怀化·高二学业考试）图为儿童游乐园中一种滑道的示意图,滑道最高点A与最低点B之间的高度差为h=45m。一个质量m=20kg的小孩(视为质点)沿左边的台阶登上滑道顶端，再从A点由静止开始沿滑道下滑。如果小孩在滑道上的AB段滑行时,受到的阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2。
(1)小孩沿左边的台阶向上登高的过程中，小孩的重力势能怎样变化
(2)求小孩从A点滑到B点的过程中，重力所做的功；
(3)求小孩经过B点时的速度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．B
5．B
6．A
7．D
8．D
9．BC
10．CD
11．AC
12． 1000 20
13． D 500 0.225
14．mgΔh
15．（1） ；（2）
16．(1) -mgh ，mgh ，mgh ；(2) mgh ，mgh ；(3)0，0。
17．(1)变大；(2)9000J；(3)30m/s
答案第1页，共2页
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