第四章第四节 势能—2020-2021学年【新教材】粤教版（2019）高中物理必修第二册分级训练（word含答案）

第四章第四节 势能
A级　合格达标
1.关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法中正确的是（　　）
A.如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能增加
B.如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能减少
C.如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少
D.如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加
2.如图所示，在离地面高为H处，将质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，取抛出位置所在水平面为参考平面，则小球在最高点和落地处的重力势能分别为（　　）
A.mg,2g)＋H))，0 B.mv，－mgH
C.mv，mgH D.mv，mgH＋mv
3.关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（　　）
A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定变大
B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大
D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
4.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，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，当撤去力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（　　）
A.弹簧的弹性势能逐渐减小
B.弹簧的弹性势能逐渐增大
C.弹簧的弹性势能先增大后减小
D.弹簧的弹性势能先减小后增大
5.物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图像中，能正确描述物体的重力势能与下落高度关系的是（　　）
6.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（　　）
A.重力势能减少，弹性势能增大
B.重力势能增大，弹性势能减少
C.重力势能减少，弹性势能减少
D.重力势能不变，弹性势能增大
B级　等级提升
7.（多选）质量为m的物体，在距地面h高处以g的加速度由静止匀加速竖直下落到地面.下列说法中正确的是（　　）
A.物体的重力势能减少mgh
B.物体的动能增加mgh
C.物体的重力势能减少mgh
D.重力做功mgh
8.如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面.开始时物体A静止在弹簧上面.设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化ΔEp说法中正确的是（　　）
A.Ep1＝Ep2 B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0 D.ΔEp<0
9.质量相等的均匀柔软细绳A、B平放于水平地面上，细绳A较长.分别捏住两绳中点缓慢提起，使它们全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做的功分别为WA、WB.以下说法正确的是（　　）
A.若hA＝hB，则一定有WA＝WB
B.若hA>hB，则可能有WAC.若hAD.若hA>hB，则一定有WA>WB
10.物体从某一高度自由落到直立于地面上的轻弹簧上，如图所示，在A点开始与弹簧接触，到B点物体速度为零，然后被弹回，则（　　）
A.物体从A到B的过程中，动能不断减小
B.物体从B上升到A的过程中，动能不断增大
C.物体从A到B及B上升到A的过程中动能是先变大后变小
D.物体在B点的动能不为零
11.一物体以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能—路程图像应是下图中的（　　）
12.在水平地面上放一根竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为m的木块相连，若在木块上施加一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动h，力F做功W1，此时木块再次处于平衡状态，如图所示.求：
（1）在木块下移h的过程中重力势能的减少量；
（2）在木块下移h的过程中弹性势能的增加量.
第四章第四节 势能
A级　合格达标
1.关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法中正确的是（　　）
A.如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能增加
B.如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能减少
C.如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少
D.如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加
解析：物体高度降低，重力做正功，重力势能减少，A、B错误；物体高度升高，重力做负功，重力势能增加，C错误，D正确.
答案：D
2.如图所示，在离地面高为H处，将质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，取抛出位置所在水平面为参考平面，则小球在最高点和落地处的重力势能分别为（　　）
A.mg,2g)＋H))，0 B.mv，－mgH
C.mv，mgH D.mv，mgH＋mv
解析：小球能上升到的最高点与抛出点相距h＝,2g)，所以在最高点时具有的重力势能Ep1＝mgh＝mv.落地时小球的位置在参考平面下方H处，所以落地时小球具有的重力势能Ep2＝－mgH.故B正确，A、C、D错误.
答案：B
3.关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（　　）
A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定变大
B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大
D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
解析：当弹簧由压缩状态变长时，弹簧的弹性势能变小，当弹簧由压缩状态再变短时，弹簧的弹性势能变大，故选项A、B错误；由Ep＝kl2可知，选项C正确，选项D错误.
答案：C
4.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，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，当撤去力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（　　）
A.弹簧的弹性势能逐渐减小
B.弹簧的弹性势能逐渐增大
C.弹簧的弹性势能先增大后减小
D.弹簧的弹性势能先减小后增大
解析：由于在力F的作用下物体处于静止状态，此时弹簧处于压缩状态，撤去F后，物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，所以弹簧的弹性势能先减小后增大.
答案：D
5.物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图像中，能正确描述物体的重力势能与下落高度关系的是（　　）
解析：由物体重力势能的表达式及重力势能零点选取方式可得，物体的重力势能Ep＝Ep0－mgh，故选项B正确.
答案：B
6.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（　　）
A.重力势能减少，弹性势能增大
B.重力势能增大，弹性势能减少
C.重力势能减少，弹性势能减少
D.重力势能不变，弹性势能增大
解析：将弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故A正确.
答案：A
B级　等级提升
7.（多选）质量为m的物体，在距地面h高处以g的加速度由静止匀加速竖直下落到地面.下列说法中正确的是（　　）
A.物体的重力势能减少mgh
B.物体的动能增加mgh
C.物体的重力势能减少mgh
D.重力做功mgh
解析：物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh.故A、D错误，C正确；物体的合力为F＝ma＝mg，则合力做功为W＝mgh，所以物体的动能增加为mgh，故B正确.
答案：BC
8.如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面.开始时物体A静止在弹簧上面.设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化ΔEp说法中正确的是（　　）
A.Ep1＝Ep2 B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0 D.ΔEp<0
解析：开始时弹簧形变量为x1，有kx1＝mg.设B离开地面时形变量为x2，有kx2＝mg.由于x1＝x2所以Ep1＝Ep2，选项A符合题意，B不符合题意；因为Ep1＝Ep2，则ΔEp＝0，选项C、D不符合题意.
答案：A
9.质量相等的均匀柔软细绳A、B平放于水平地面上，细绳A较长.分别捏住两绳中点缓慢提起，使它们全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做的功分别为WA、WB.以下说法正确的是（　　）
A.若hA＝hB，则一定有WA＝WB
B.若hA>hB，则可能有WAC.若hAD.若hA>hB，则一定有WA>WB
解析：A错：因绳A较长，若hA＝hB，则A的重心较低，故WAhB，不能确定两根绳子重心的高低，可能WAWB，还可能WA＝WB.C错：若hA答案：B
10.物体从某一高度自由落到直立于地面上的轻弹簧上，如图所示，在A点开始与弹簧接触，到B点物体速度为零，然后被弹回，则（　　）
A.物体从A到B的过程中，动能不断减小
B.物体从B上升到A的过程中，动能不断增大
C.物体从A到B及B上升到A的过程中动能是先变大后变小
D.物体在B点的动能不为零
解析：物体从A点接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短B点的过程中，物体的运动过程为，在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，物体还是向下加速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，物体的速度达到最大，之后弹力大于重力，物体开始减速，直至减为零.弹簧从压缩到最短的B点到弹簧弹回原长A点的过程中，物体的运动过程为，弹簧压缩到最短时弹力最大，大于重力，合力方向向上，物体加速上升，当弹簧的弹力和物体的重力相等，物体的速度达到最大，之后弹力小于重力，小球开始减速.物体从A到B的过程中，速度先增大后减小，动能先增大后减小，故A错误；物体从B到A的过程中，速度先增大后减小，动能先增大后减小，故B错误，C正确；由于物体在B点的速度为零，所以动能为零，故D错误.
答案：C
11.一物体以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能—路程图像应是下图中的（　　）
解析：以抛出点为零势能点，则上升阶段路程为s时，克服重力做功mgs，重力势能Ep＝mgs，即重力势能与路程s成正比；下降阶段物体距抛出点的高度h＝2h0－s，其中h0为上升的最高点，故重力势能Ep＝mgh＝2mgh0－mgs，故下降阶段随着路程s的增大，重力势能线性减小，选项A正确.
答案：A
12.在水平地面上放一根竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为m的木块相连，若在木块上施加一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动h，力F做功W1，此时木块再次处于平衡状态，如图所示.求：
（1）在木块下移h的过程中重力势能的减少量；
（2）在木块下移h的过程中弹性势能的增加量.
解析：（1）根据重力做功与重力势能变化的关系有
ΔEp减＝WG＝mgh.
（2）根据弹力做功与弹性势能变化的关系有
ΔEp增′＝－W弹.
又因木块缓慢下移，力F与重力mg的合力与弹力等大、反向，
所以W弹＝－W1－WG＝－W1－mgh，
所以弹性势能增量ΔE′p增＝W1＋mgh.
答案：（1）mgh　（2）W1＋mgh