2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.4势能及其改变培优练习
一、单选题
1．如图所示，倾角为θ的传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，质量为m的物块由传送带底端静止释放。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ（μ>tanθ），物块到达传送带顶端前与之保持静止。则在物块由静止释放到相对传送带静止的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电动机多提供的能量为
B．传送带克服摩擦力做的功为
C．传送带和物块增加的内能为
D．摩擦力对物体平均功率为
2．如图所示，倾角的足够长光滑斜面固定在地面上，时刻起，质量的物体自斜面顶端由静止开始下滑，取，则物体（ ）
A．前2s内，重力势能减少
B．2s末，重力的瞬时功率为
C．下滑过程中，支持力做正功
D．前2s内，物体所受合力做功
3．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（ ）
A．mgh，减少mg（H-h）
B．-mgh，增加mg（H+h）
C．-mgh，增加mg（H-h）
D．-mgh，减少mg（H+h）
4．古代武将射箭时，人拉弓所做的功转化为弹性势能，这时的弹性势能主要存储在（ ）
A．箭上
B．弓上
C．弦上
D．拉弓人的手上
5．在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块A、B，它们的质量分别为m1和
m2，弹簧劲度系数为
k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉力拉物块A，使它以加速度
a
沿斜面向上做匀加速运动直到物块B刚要离开挡板C。在此过程中（ ）
A．物块A运动的距离为
B．拉力的最大值为（m1＋m2）gsin
θ
C．弹簧的弹性势能持续增大
D．拉力做功的功率一直增大
6．如图所示，竖直轻弹簧上端固定在天花板上，下端栓接小球，轻弹簧处于原长，小球从静止开始释放至小球到达最低点过程中，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，则（ ）
A．小球的动能一直增大
B．小球的动能与弹簧弹性势能之和一直增大
C．小球的动能与弹簧弹性势能之和一直减小
D．小球与地球构成的系统机械能守恒
7．一天小明同学居住的小区停电，电梯无法运行，他只好步行从五楼走到一楼，此过程中重力做了6×103J的功，则（ ）
A．小明的重力势能减小了6×103J
B．小明的重力势能增加了6×103J
C．小明的动能减小了6×103J
D．小明的机械能增加了6×103J
8．起重机的钢丝绳吊起一个物体加速向上运动的过程中，下列有关说法正确的是（ ）
A．重力做正功，钢丝绳的拉力做正功，动能越来越大
B．重力做正功，钢丝绳的拉力做负功，机械能越来越大
C．重力做负功，钢丝绳的拉力做正功，动能越来越大
D．重力做负功，钢丝绳的拉力做负功，机械能越来越大
9．2016年10月17日30分，中国使用长征二号FY11运载火箭成功将“神舟十一号”载人飞船送入太空，2天后与轨道更高且距地面393km的“天宫二号”目标飞行器进行交会对接。若“神舟十一号”和“天宫二号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为、（变轨过程中飞船的质量不变），则关于“神舟十一号”和“天宫二号”，下列说法正确的是（ ）
A．变轨前后“神舟十一号”的机械能不变
B．“天宫二号”能定点于赤道上某点的正上方
C．变轨后“神舟十一号”的动能变为原来的倍
D．“神舟十一号”做减速运动才能与“天宫二号”对接成功
10．一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧伸长量由4cm伸长到到8cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为（ ）
A．3.6J，-3.6J
B．-3.6J，3.6J
C．1.8J，-1.8J
D．-1.8J，1.8J
11．汽车匀速驶上山坡，下列说法中错误的是（ ）
A．汽车所受合外力对汽车所做的功为零
B．如发动机输出功率为P，汽车上坡摩擦力为f，则汽车上坡的最大速度
C．摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功
D．当发动机输出功率为恒定时，车速越大，牵引力越小
12．质量为m的小物块，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，如图所示。如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的机械势能及整个过程中重力势能的变化分别是（ ）
A．mgh，减少mgh
B．mgh，增加mg（H+h）
C．mgH，减少mg（H+h）
D．﹣mgh，减少mg（H+h）
13．如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。
物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它静止在A处，撤去手，物体将下落到达最低点B处，不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法正确的有（ ）
A．弹簧的弹性势能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
D．物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先增大后减小
14．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（ ）
A．重力势能减少，动能不变，机械能守恒
B．重力势能减少，动能增加，机械能守恒
C．重力势能减少，动能增加，机械能增加
D．重力势能减少，动能增加，机械能减少
二、解答题
15．如图所示，长为2m、质量为10kg的一条细铁链放在水平地面上，从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做的功为多少？（g取9.8m/s2）
16．如图，质量为0.5的小球，从A点下落到地面上的B点，为1.2m，桌面高为0.8m。
(1)在表格的空白处按要求填入数据。
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
地面
(2)如果下落时有空气阻力，表中的数据是否会改变？
17．如图所示，水平弹簧劲度系数k=500N/m。用一外力推物块，使弹簧压缩10cm而静止。突然撤去外力F，物块被弹开，则弹簧弹开物块的过程中，弹簧对物块做了多少功？弹性势能的变化量是多少？（弹簧与物块不连接）
18．某学校的兴趣小组探究下落的小球与地面碰撞前后的运动情况，得到速度随时间变化的图象，并作出t=0.5时刻的切线，如图所示，已知小球在t=0时刻释放，其质量为0.5kg，并且在小球运动过程中，速度小于10m/s时可认为空气阻力与物体速度成正比关系，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)小球与地面第一次碰撞过程中损失的机械能；
(2)小球在运动过程中受到空气阻力的最大值。
参考答案
1．C
2．A
3．D
4．B
5．D
6．B
7．A
8．C
9．C
10．D
11．B
12．C
13．C
14．D
15．98J
16．(1)
6.0J；-4.0J；10.0J；-10.0J；10.0J；0J；10.0J；-10.0J
；(2)不会
17．2.5
J；2.5
J
18．(1)2.25J；(2)3.75N2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.4势能及其改变强化练习
一、单选题
1．物体在上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力做正功，重力势能增加
B．重力做正功，重力势能减小
C．重力做负功，重力势能增加
D．重力做负功，重力势能减少
2．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中错误的是（ ）
A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C．地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值
D．重力做功的多少与参考平面的选取无关
3．如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体。钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（ ）
A．物体所受合力对物体做的功为
B．物体对电梯的压力做功为
C．电梯所受合力对电梯做的功为
D．钢索对电梯的拉力做的功为
4．如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，则这个过程中下列说法正确的是（ ）
A．合外力做功为零
B．拉力所做的功等于克服摩擦力做的功
C．拉力所做的功等于物体动能的增加
D．拉力所做的功大于物体机械能的增加
5．如图所示，某运动员参加百米赛跑，他采用蹲踞式起跑，发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，此时运动员的重心距离地面高为；当运动员前进位移s时，重心距离地面高为，速度为v。设运动员的质量为m，在此过程阻力做功为，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员的机械能增加了
B．运动员的机械能增加了
C．运动员自身做功
D．运动员自身做功
6．球从高处自静止开始下落，不计空气阻力。如图所示，小球动能Ek随下落的高度h变化的图线正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，质量为m的物体可视为质点以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）
A．重力势能增加了
B．机械能增加了mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了
8．在探究弹性势能的表达式实验中，某实验小组得到如图所示实验图像，a、b两条斜线分别表示两根劲度系数不同的弹簧所受拉力F和弹簧伸长量之间的关系。设它们的劲度系数分别为ka、kb，拉力都为F1时的弹性势能分别为Ea、Eb。则下列说法正确的是（ ）
A．ka>kb；Ea>Eb
B．ka＜kb；Ea>Eb
C．ka>kb；Ea＜Eb
D．ka＜kb；Ea＜Eb
9．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体到达海平面时的重力势能为
B．重力对物体做的功为
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的机械能为
10．下列说法正确的是（ ）
A．功是物体能量多少的量度
B．只要有摩擦力存在的运动过程一定会产生热量
C．重心、合力等概念的建立都体现了等效替代思想
D．汽车通过凹形桥的最低点时，驾驶员处于失重状态
11．将质量为m的小球从桌面边缘竖直向上抛出，桌面离地高为h。小球能到达的最大高度与地面的距离为H，以桌面为零势能参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（ ）
A．mgH
B．mg(H－h)
C．mg(H+h)
D．mgh
12．2019年10月28日，我国自主研制的新能源电动飞机锐翔在沈阳试飞成功，时速达到260km/h，航程300km，标志着我国航空产业和技术创新“大小齐飞、油电并进”的全面发展。下列说法正确的是（ ）
A．“300km”指的是位移
B．“260km/h”指的是平均速度
C．电动飞机在空中调整姿态时可以看成质点
D．当电动飞机匀速上升时，飞行员的机械能增加
13．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。若不计空气阻力，则在整个上升过程中，下列关于物体机械能E、速度大小v、重力势能Ep、动能Ek随时间变化的关系中，正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
14．如图所示，质量分布均匀、长度均为L的A、B棒的质量分别为m、，将它们叠放后置于水平地面上如图甲所示，若将它们的叠放顺序改为如图乙所示，则A、B棒整体的重力势能（ ）
A．增加了
B．增加了
C．减少了
D．减少了
二、解答题
15．光滑的水平面上有两辆小车，甲车的质量m甲=0.5kg、乙车的质量m乙=2kg。当两车之间的距离小于3m时，两车之间产生2N的恒定斥力；大于3m时两车之间没有作用力。t=0时刻，甲车速度2m/s、乙车速度3m/s，两车在同一直线上相向运动。2s末两小车间产生斥力。求：
(1)t=0时刻，两小车间的距离x；
(2)相互作用过程中，两小车动能之和的最小值Ekm；
(3)两小车再次恢复到初始距离的过程中，甲车的路程s。
16．如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m=2kg的小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数，今用水平力F=32N向右拉木板，作用一段时间后撤去水平拉力，最终滑块恰好没有掉下来，且在这个过程中产生的热量为24J。（不计空气阻力，g=10m/s2）
(1)在力F的作用下，滑块和木板加速度各是多少？
(2)要使小滑块从木板上不掉下来，力F作用的时间最长为多少？
17．如图所示，一传送装置由水平传动带和半径R=0.5m的光滑竖直半圆弧轨道BC组成。传送带AB长L＝2m，以速度顺时针匀速传动。一质量m＝0.1kg、可视为质点的小滑块从光滑水平面以初速度v0＝2m/s滑上传送带(A点平滑连接)，经传送带传送，在B点水平切入半圆弧轨道内侧(间隙宽度不计)。小滑块与传送带间的动摩擦因数?＝0.1，传送带A端距离地面高度H＝2m，g＝10m/s2。
(1)求小滑块在传送带上运动过程中，摩擦力对其做的功；
(2)求传送带由于传送小滑块而多消耗的电能；
(3)求小滑块在地面上的落点与C点的水平距离。
18．一名跳伞运动员从悬停在高空的直升飞机中跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况和受力情况：该运动员打开伞的瞬间，高度为1000m，速度为20m/s，此后的过程中所受阻力f与速度v２成正比，即f＝kv2。数据还显示，下降到某一高度时，速度稳定为10m/s直到落地（一直竖直下落），人与设备的总质量为100kg，取g=10m/s2，求：
(1)阻力系数k和打开伞的瞬间加速度a各为多大？
(2)从打开伞到落地的全过程，空气对人和设备的阻力做的总功W有多大？
参考答案
1．C
2．C
3．A
4．D
5．B
6．B
7．D
8．C
9．C
10．C
11．B
12．D
13．D
14．A
15．(1)13m；(2)5J；(3)21m
16．(1)；；(2)1.5s
17．(1)；(2)；(3)
18．(1)10kg/m，30m/s2；(2)-1.015106J
