第一章 第4节势能及其改变（word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第4节势能及其改变
挑战学霸
一、单选题
1． 如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于0.8g（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，则此过程中（ ）
A．物块的重力势能减少了mgH
B．物块的动能损失了1.6mgH
C．物块的机械能损失了0.8mgH
D．物块克服摩擦力做功0.8mgH
2． 电动机通过轻绳将小球自离地一定高度处由静止开始竖直向上提升，运动中小球的机械能E随时间t变化的图像如图所示（图中各物理量已知），小球质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．小球向上做匀加速直线运动
B．小球上升的最大速度为
C．已知小球时间内上升的高度为，则可求出时刻小球的速度
D．若小球在时刻的速度为，则该时刻的加速度为
3． 如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4． 将某物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回地面。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示，取g=10m/s2，下列说法中正确的是（ ）
A．上升过程中机械能减少，下降过程中机械能增加
B．全过程中克服空气阻力做功120J
C．上升与下降的时间之比为：
D．上升过程中动能减少量与机械能减少量之比为6：1
5． 在奥运比寒项日中，跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后，受到水的阻力而做变速运动，设水对运动员的阻力大小恒为F，在下降高度为h的过程中，运动员的（已知重力加速度为g）（ ）
A．动能减少了Fh
B．重力势能增加了mgh
C．机械能减少了(F-mg)h
D．机械能减少了Fh
6． 如图所示，为小朋友在蹦床上玩耍的照片，在他从与蹦床接触到运动到最低点的过程中，关于小朋友对蹦床作用力所做的功、蹦床弹性势能变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．正功，增大
B．正功，减小
C．负功，增大
D．负功，减小
7． 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
8． 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
9． 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．，
10．如图所示，一子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的未块，子弹未穿透木块，假设子弹与本块之间的作用力大小恒定，若此过程中产生的内能为5J。则此过程中术块动能不可能增加了（ ）
A．8J B．4J C．3.8J D．2.4J
二、多选题
11．如图所示，内壁光滑的玻璃管竖直地放在水平地面上，管内底部竖直放有一轻弹簧，弹簧处于自然伸长状态，正上方有两个质量均为m的a、b小球，用竖直的轻杆连着，并处于静止状态，球的直径比管的内径稍小。现释放两个小球，让它们自由下落，重力加速度大小为g。则在从b球与弹簧接触至运动到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．a球的动能一直减小
B．杆的弹力一直增大
C．b球到达最低点时弹簧的弹力大于
D．a球减少的机械能大于b球减少的机械能
12．如图所示，质量为m的汽车在倾角为的土路上沿直线爬坡，汽车先从静止开始做匀加速运动，经过时间t，速度增大至v，功率增大到P且此后保持不变，再经过时间t，汽车刚好爬上坡顶，整个过程汽车的位移大小为x，汽车所受摩擦阻力恒为f，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．整个过程汽车牵引力做功为2Pt
B．整个过程汽车克服摩擦阻力做功为fx
C．汽车刚好爬上坡顶时动能大小为
D．汽车刚好爬上坡顶时动能大小为
13．一足够长的水平传送带以恒定速率v运动，将一质量为m的物体（可视为质点）轻放到传送带左端，则物体从左端运动到右端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．全过程中传送带对物体做功为mv2
B．全过程中物体对传送带做功为
C．物体加速阶段，摩擦力对物体做功的功率逐渐增大
D．物体加速阶段，摩擦力对传送带做功的功率恒定不变
14．长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．甲抛出时的初速度比乙小
C．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
D．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mgh
15．如图所示，在倾角为的足够长固定斜面底端，一质量的小物块以某一初速度沿斜面上滑，一段时间后返回出发点。物块上滑所用时间和下滑所用时间大小之比为，则（ ）
A．物块由斜面底端上滑时初速度与下滑到底端时速度的大小之比为
B．物块上滑时的加速度与下滑的加速度的大小之比为
C．物块和斜面之间的动摩擦因数为
D．物块沿斜面上滑和下滑的过程中，系统机械能的改变量相同
三、解答题
16．如图，倾角的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板，足够长的木板A放在斜面上，A上放置一小物块B。初始时，A下端与挡板相距L，现同时无初速度释放A和B，A与挡板每次碰撞都以原速率反弹，忽略碰撞时间，B不会滑离A。已知A和B的质量均为m，A与B间的动摩擦因数，重力加速度为g。求：
（1）A第一次与挡板碰前瞬间的速度大小；
（2）A第二次与挡板碰前瞬间的速度大小；
（3）从开始释放到A下端停在挡板处的整个过程由于摩擦产生的热量Q。
17．如图，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直，小球均未触碰地面。已知M=4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为3mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；
（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；
（3）经过若干次碰撞，管最终停留在地面，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第4节势能及其改变（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D D D A D D B A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BD ACD CD AD
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）a1=1.75g，a2=2g；（2）；（3）L>2.5H
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