4.4势能同步练习（word版含答案）

4.4势能同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．小明从三楼教室匀速率的走到一层，重力做了的功，则在此过程中小明的
A．动能一定增加了
B．动能一定减小了
C．重力势能一定增加了
D．重力势能一定减小了
2．对重力势能理解正确的是（ ）
A．重力势能的大小与零势面的选取无关
B．重力势能的变化与重力做功有关
C．重力势能是矢量
D．处在同一位置上的两个物体重力势能相同
3．质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高h，物体到达的最高点距桌面高为H，若以地面为参考面，则物体落地时的重力势能和整个过程中重力所做的功为( )
A．0， mgh B．-mgh， mg(h+H)
C．0 ， mgH D．-mgh， mg(h+2H)
4．井深10m，井上支架高为1.5m，在支架上用一根2m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是（以地面为参考平面） （　　）
A．50J B．1000J C．-50J D．-1000J
5．下列关于物体的重力势能的说法中正确的是（　　）
A．物体重力势能的数值与参考平面的选择无关
B．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能
C．重力对物体做正功，则物体的重力势能增加
D．物体位于所选的参考平面以下时，物体的重力势能为负值
6．跳水运动员从10m跳台上下落的过程中，重力做功和重力势能变化的情况是（ ）
A．重力做正功，重力势能增大
B．重力做正功，重力势能减小
C．重力做负功，重力势能增大
D．重力做负功，重力势能减小
7．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
8．下列实例中，属于利用弹性势能的是（　　）
A．用炸药把石头炸开 B．用拉开的弓将箭射出去
C．用河流的水位差发电 D．用锤子将铁钉打进墙壁
9．关于重力势能，以下说法中正确的是（　　）
A．物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的
B．重力做功，重力势能可能不变化
C．一个物体的重力势能从-3J变化到-5J，重力势能增大了
D．重力势能实际上是物体和地球所共有的
10．起重机用钢绳将重物竖直向上匀速提升，在重物匀速上升的过程中( )
A．重物的动能逐渐增大
B．重物的重力势能逐渐增大
C．钢绳对重物的拉力逐渐增大
D．钢绳对重物的拉力的功率逐渐增大
11．关于物理概念，下面说法正确的是（　　）
A．由可知，作用在物体上的力越大，物体位移越大，这个力做功越多
B．由可知，力在单位时间做功越多，其功率越大
C．由Ep=mgh可知，放在地面上的物体，它具有的重力势能一定为零
D．由可知，弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
12．关于重力势能和重力做功的叙述，不正确的是（）
A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加
B．重力做功与路径无关，只取决于始末点的位置
C．在同一高度，将某物体沿不同方向抛出，从抛出到落至同一水平地面的过程，重力势能的变化一定相等
D．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
13．如图所示，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，下列说法正确的是（　　）
A．向上爬竿过程中动能转化为重力势能 B．下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变
C．向上爬竿时受到的摩擦力方向向上 D．下滑时间短的那次速度大，重力做的功多
14．物体做自由落体运动，表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列图像中能正确反映和h之间关系的是（　　）
A． B． C． D．
15．如图所示，和是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，、、三点位于同一水平面上，和分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从和两处同时无初速释放，则（　　）
A．沿光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值
B．两小球到达点和点时，重力做功相等
C．两小球到达点和点时，重力势能相等
D．两小球刚开始从和两处无初速释放时，重力势能相等
二、填空题（共4题）
16．弹性势能
（1）弹性势能定义：发生___________形变的物体的各部分之间，由于有___________的相互作用而具有的势能，叫弹性势能。
（2）影响弹性势能的因素
①弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变大小___________，弹簧的弹性势能就越大。
②弹性势能跟劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数___________，弹性势能越大。
17．质量1.0kg的小球，从桌面以上高的A点由静止开始下落到地面的B点，桌高。若选取桌面为参考水平面，取，空气阻力忽略不计，则小球在A点的重力势能______J；小球落到B点时的动能______J
18．某同学在探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系时猜想弹簧的弹性势能不仅跟形变量 有关，也应跟弹簧的劲度系数有关．
（1）他猜想的公式是EP= ckxn，其中c为无单位的常量，k为劲度系数，x为形变量．如果他的猜想正确，请你根据单位制判断n=________．
（2） 为验证猜想，该同学进行了如下实验：
A．将弹簧上端固定在铁架台上，下端连接一个质量为m的小球，如图所示．先确定弹簧处于原长时小球的位置；
B．小球平衡时，量出弹簧相对原长时的形变量x0；
C．将小球从弹簧原长上方x1处由静止释放，利用固定在标尺上的铁丝确定小球运动的最低位置，并量出此时弹簧相对原长的形变量x2；
D．重复步骤C，多做几次，并将数据记录在设计的表格里．
请利用猜想公式及相关字母写出从静止释放至最低点过程的机械能守恒的表达式：____；
常数c的表达式：c=_____（用x0、x1、x2表达）
19．某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）”的实验，装置如图（a）所示。水平放置的弹射器将质量为的小球弹射出去，测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为，用刻度尺测出弹簧的压缩量为，甲、乙光电门的间距为，忽略一切阻力。
（1）小球被弹射出的速度大小___________，求得弹簧弹性势能___________。（用题目中的字母表示）
（2）该同学测出多组数据，计算并画出如图（b）所示与的关系图线，从而验证了它们之间的关系。根据图线求得弹簧的劲度系数___________。当弹簧压缩量从变为时（始终在弹簧弹性限度内），弹簧做功___________。
（3）由于重力作用，小球被弹出去后运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果___________（选填“有”或“无”）影响。
三、综合题（共4题）
20．在离地面80m高处无初速度地释放一小球，小球质量为m=200 g，不计空气阻力，g取10m/s2，取释放点所在水平面为参考平面。求：
(1)在第2s末小球的重力势能；
(2)在第3s内重力所做的功和重力势能的变化。
21．一根粗细均匀、长为5m、质量为60kg的电线杆横放在地面上，如果要把它竖立起来，至少要做多少功？它的重力势能改变了多少？（g=10）
22．某撑杆跳高运动员的身高为1.83m，质量为82kg，他在某次比赛中的最好成绩是6.14m。请回答以下两个问题（g取，设重心在身高一半的位置）。
（1）他跳过6.14m时，至少克服重力做了多少功？
（2）他的重力势能改变了多少？
23．如图所示，放在地面上的木块与一劲度系数k＝200N/m的轻质弹簧相连。现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动x1＝0.3m，木块开始运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了x2＝0.5m，求：
(1)上述过程中拉力所做的功；
(2)此过程弹簧弹性势能的变化量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．C
5．D
6．B
7．D
8．B
9．D
10．B
11．B
12．D
13．C
14．B
15．D
16． 弹性 弹力 越大 越大
17． 12 20
18． 2
19． 200 无
20．（1）-40J；（2）减少了；50J
21．1500J，1500J
22．（1）4284.5J；（2）增加了4284.5J
23．(1)39J；(2)9J
答案第1页，共2页