1.4 势能及其改变 同步训练（Word版含答案）

1.4 势能及其改变 同步优化训练
一、单选题
1．（2021·浙江·高二学业考试）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．
2．（2021·广东·茂名市第五中学高二学业考试）如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（ 　　）
A．阻力对系统始终做负功
B．系统受到的合外力始终向下
C．加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量
D．任意相等的时间内重力做的功相等
3．（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
4．（2021·河北唐山·高一期末）2019年春晚在舞蹈《春海》中拉开帷幕，如图所示。五名领舞者在钢丝绳的拉动下同时以相同速度缓缓升起，领舞者上升过程中（　　）
A．重力势能不变 B．重力势能增加 C．彼此的动能相等 D．重力对她们做正功
5．（2020·全国·高一课时练习）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
6．（2021·全国·高一课时练习）一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述错误的是（ ）
A．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小
B．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大
C．若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能小于零
D．无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大
二、多选题
7．（2021·全国·高一课时练习）一同学用手将质量为的物体由静止向上提起，这时物体的速度为，g取，则下列说法中正确的是（　　）
A．该同学对物体做的功为 B．物体所受合外力做的功为
C．物体所受合外力做的功为 D．物体克服重力做的功为
8．（2021·重庆一中高三阶段练习）下列关于重力势能和弹性势能的相关说法中，正确的是（　　）
A．重力势能数值与重力做功密切相关，重力做功与路径无关
B．放在地面上的物体没有重力势能，只有放在高于地面处物体才具有重力势能
C．弹簧只要有形变，就一定具有弹性势能
D．选择不同的参考点，在同一位置物体的重力势能数值可能不同，而该物体在同一运动过程中重力势能的变化总是相同的
9．（2021·河南·洛阳市第四十三中学高二开学考试）竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的图像如图所示，其中正确的是（不计空气阻力，以竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线，抛出点处于零势能面）（　　）
A．B．C．D．
10．（2021·全国·高二课时练习）某人将原来放在地面上质量为1kg的物体匀加速向上提升1m，这时物体获得2m/s的速度，在这个过程中（g取10m/s2），以下说法正确的是（　　）
A．手对物体做功为10J
B．合外力对物体做功为12J
C．合外力对物体做功为2J
D．物体重力势能增加了10J
11．（2020·全国·高一课时练习）如图所示，一单摆的摆长为L，摆球质量为m，悬点O正下方处有一钉子，把摆球拉至水平后从P点自由释放，小球因细线受钉子所挡，可摆过B点。忽略摆线的质量和线与钉子之间的摩擦，则在上述摆动过程中（　　）
A．摆球在B点时的重力势能是在P点时的一半
B．摆球在C点时的重力势能是在B点时的一半
C．摆球在P点时的重力势能比在B点时多
D．摆球在C点时的重力势能比在P点时少
三、填空题
12．（2022·福建省连城县第一中学高一阶段练习）韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。在此过程中，韩晓鹏的动能增加了__________J，重力势能减小了__________J。
13．（2022·福建·厦门大学附属科技中学高一阶段练习）韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，同时他克服阻力做功100J，则韩晓鹏的重力势能减小了________J，动能增加了________J。
14．（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。
四、解答题
15．（2022·新疆昌吉·一模）如图所示，竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，小球从斜面上A点由静止开始滑下，滑到斜面底端后又滑上一个半径为R=0.4m的圆轨道，已知小球质量m=0.1kg，斜面高=2m，小球运动到C点时对轨道压力为mg，求A到C全过程中克服摩擦阻力做的功。
16．（2021·辽宁·建平县实验中学高一期中）如图所示，是一高的光滑轨道，末端与水平轨道相连.一质量的小物体从轨道端由静止释放，若物体与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度。
（1）求物体从到的过程中，重力势能的减少量；
（2）若在处，物体的速度方向改变时，损失了的动能，求小物体在水平轨道上运动的最大距离。
17．（2021·全国·高一课时练习）以下说法是否正确？如果正确，说出一种可能的实际情况；如果不正确，说明这种说法为什么错误。
(1)物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。
(2)物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。
(3)物体运动，重力做的功是－1J，但物体重力势能的增加量不是1J。
(4)没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，重力做的功是－1J；有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，重力做的功大于－1J。
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参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．B
5．A
6．A
7．ACD
8．AD
9．ABC
10．CD
11．CD
12． 1800 1900
13． 1900 1800
14． 1000 20
15．0.8J
16．（1）；（2）
17.（1）（2）物体受拉力作用向上运动，物体受重力和拉力，拉力做功等于机械能的增加量，克服重力做功等于重力势能的增加量，如果物体不是匀速上升，则拉力做的功是1J，重力势能的增加量就不是1J；如果是匀速运动，拉力做的功是1J，重力势能的增加量是1J；故（1）说法有可能：（2）说法错误；
（3）根据功能关系，物体克服重力做功等于重力势能的增加量，故物体运动，如果重力做的功是-1J，则物体重力势能的增加量一定是1J，故该说法错误；
（4）重力做功为
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