2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第2節(jié) 勢能的改變試題 魯科版必修2

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1、2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第2節(jié) 勢能的改變試題 魯科版必修2 【二維選題表】 物理 觀念 科學(xué)思維 科學(xué) 探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 重力勢能的理解 1(易) 重力做功的特點(diǎn) 2(易) 重力做功與重力勢能變化關(guān)系 3(易),4(易), 5(中),10(中) 5(中) 彈性勢能的理解 6(中),7(中),9(中) 8(中) 9(中) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1.(多選)關(guān)于重力勢能的幾種理解,正確的是(　CD　) A.重力勢能等于零的物體,一定不會對別的物體做功 B.放在地面上的物體,它的重力勢能一定等于零

2、C.在不同高度將某一物體拋出,落地時重力勢能相等 D.相對不同的參考平面,物體具有不同數(shù)值的重力勢能,但并不影響研究有關(guān)重力勢能的問題 解析:選擇某一物體所在平面為參考面,則該物體重力勢能為零,但當(dāng)高度下降時,重力勢能減少,對外做功.故A,B錯,C,D正確. 2.如圖所示,質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下,經(jīng)過水平面BC后再滾上另一斜面,當(dāng)它到達(dá)的D點(diǎn)時速度為0,在這個過程中,重力做的功為(　B　) A. B. C.mgh D.0 解析:根據(jù)重力做功與路徑無關(guān),由W=mg(h1-h2)=mgh,故選B. 3.航天飛機(jī)圍繞地球運(yùn)動一段時間后要返回地面,在返回過

3、程中下列說法正確的是(　D　) A.重力不做功,重力勢能不變 B.重力做正功,重力勢能變大 C.重力不做功,但重力勢能變小 D.重力做正功,重力勢能變小 解析:由功的公式可知重力做正功,由重力做功與重力勢能的變化關(guān)系可知重力勢能減小,D正確. 4.一只100 g的球從1.8 m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25 m的高度,則整個過程中重力對球所做的功及球的重力勢能的變化是(g=10 m/s2)(　C　) A.重力做功為1.8 J B.重力做了0.55 J的負(fù)功 C.球的重力勢能一定減少0.55 J D.球的重力勢能一定增加1.25 J 解析:整個過程重力對球做正功,其

4、大小為W=mgΔh=mg(h1-h2)=0.55 J,選項(xiàng)A,B錯誤;重力做正功,重力勢能減少,且重力做多少正功,重力勢能就減少多少,因此球的重力勢能減少了0.55 J,選項(xiàng)C正確,D 錯誤. 5. 一質(zhì)量分布均勻矩形板邊長分別為a和2a,重為G,如圖所示,在將它豎直立起來的過程中,推力做的功至少為(　B　) A.Ga B.(-)Ga C.Ga D.Ga 解析:矩形對角線的長度為L==a,要將矩形板豎立起來,其重心升高的最大高度為h=-,所以推力做的功至少等于矩形增加的重力勢能,即W=Gh=(-)Ga,故選項(xiàng)B正確,A,C,D錯誤. 6. 如圖所示,質(zhì)量相等的兩木塊中間

5、連有一彈簧,開始時木塊A靜止在彈簧上面.今用力F緩慢向上提A,直到B恰好離開地面.設(shè)開始時彈簧的彈性勢能為Ep1,B剛要離開地面時,彈簧的彈性勢能為Ep2,則關(guān)于Ep1,Ep2大小關(guān)系及彈性勢能變化ΔEp說法中正確的是(　A　) A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2 C.ΔEp>0 D.ΔEp<0 解析:設(shè)開始時彈簧形變量為x1,木塊的質(zhì)量為m,有kx1=mg.設(shè)B恰好離開地面時彈簧形變量為x2,有kx2=mg,故x1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,選項(xiàng)A正確. 7. 如圖所示,在光滑水平面上有一物體,它的左端連一彈簧,彈簧的另一端固定在墻上,在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)

6、,當(dāng)撤去F后,物體將向右運(yùn)動,在物體向右運(yùn)動的過程中下列說法正確的是(　C　) A.彈簧對物體做正功,彈簧的彈性勢能逐漸減少 B.彈簧對物體做負(fù)功,彈簧的彈性勢能逐漸增加 C.彈簧先對物體做正功,后對物體做負(fù)功,彈簧的彈性勢能先減少再增加 D.彈簧先對物體做負(fù)功,后對物體做正功,彈簧的彈性勢能先增加再減少 解析:彈簧由壓縮到原長再到伸長,剛開始時彈力方向與物體運(yùn)動方向同向做正功,彈性勢能減小.越過原長位置后彈力方向與物體運(yùn)動方向相反,彈力做負(fù)功,故彈性勢能增加,所以只有選項(xiàng)C正確,A,B,D錯誤. 8.(2016·四川卷,8)用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能.將彈簧放置在水平

7、氣墊導(dǎo)軌上,左端固定,右端在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的B,C位置各安裝一個光電門,計時器(圖中未畫出)與兩個光電門相連.先用米尺測得B,C兩點(diǎn)間距離s,再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A,靜止釋放,計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t,用米尺測量A,O之間的距離x. (1)計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達(dá)式是　　　　.? (2)為求出彈簧的彈性勢能,還需要測量　　　　.? A.彈簧原長 B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣? C.滑塊(含遮光片)的質(zhì)量 (3)增大A,O之間的距離x,計時器顯示時間t將　　　　.? A.增大 B.減小 C.不變 解析:(1)滑塊從B到C所用時間為t,B,C兩點(diǎn)間距離

8、為s,則v=. (2)由于滑塊(含遮光片)彈出后速度為,其動能則為彈簧的彈性勢能,因此還需測量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量. (3)增大A,O之間距離x,滑塊經(jīng)B,C間速度變大,計時器顯示時間t減小. 答案:(1)v=　(2)C　(3)B 素養(yǎng)提升 9.(多選)跳水運(yùn)動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型:運(yùn)動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板上,隨跳板一同向下做變速運(yùn)動到達(dá)最低點(diǎn).對于運(yùn)動員從開始與跳板接觸到運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程,下列說法中正確的是(　CD　) A.運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)時,其所受外力的合力為零 B.在這個過程中,運(yùn)動員的動能一直在減小 C.在這個過程中,跳板的彈性勢能一直在增加

9、 D.在這個過程中,運(yùn)動員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功 解析:運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)時,其所受合外力方向向上,合力一定大于零,選項(xiàng)A錯誤;從開始與跳板接觸到運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程,運(yùn)動員的動能先增大后減小,跳板的彈性勢能一直在增加,選項(xiàng)B錯誤,C正確;從開始與跳板接觸到運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程,由動能定理可知運(yùn)動員所受重力對他做的功與跳板的作用力對他做的功之和等于動能的變化,即運(yùn)動員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功,選項(xiàng)D 正確. 10.一圓柱形杯子盛滿水,放置在水平地面上,杯子高0.2 m,水質(zhì)量為3 kg,若將一圓柱形高同樣為0.2 m的物體按入水中,將有一半水從杯子溢出,求水溢出過程中,重力對水做了多少功?(g=10 m/s2) 解析:若以水平地面為零勢能面,開始杯中水的重力勢能 Ep1=mgh=3×10× J=3 J 溢出后水的重力勢能 Ep2=·gh=×10× J=1.5 J 根據(jù)WG=-ΔEp, 可得WG=1.5 J. 答案:1.5 J