2020版高中物理 第二章 能的转化与守恒 第2节 势能的改变试题 鲁科版必修2

2020版高中物理 第二章 能的转化与守恒 第2节 势能的改变试题 鲁科版必修2

第2节　势能的改变 ‎【二维选题表】‎ 物理 观念 科学思维 科学 探究 科学态度与责任 重力势能的理解 ‎1(易)‎ 重力做功的特点 ‎2(易)‎ 重力做功与重力势能变化关系 ‎3(易),4(易),‎ ‎5(中),10(中)‎ ‎5(中)‎ 弹性势能的理解 ‎6(中),7(中),9(中)‎ ‎8(中)‎ ‎9(中)‎ 基础训练 ‎1.(多选)关于重力势能的几种理解,正确的是(　CD　)‎ A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功 B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零 C.在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等 D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题 解析:选择某一物体所在平面为参考面,则该物体重力势能为零,但当高度下降时,重力势能减少,对外做功.故A,B错,C,D正确.‎ ‎2.如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下,经过水平面BC后再滚上另一斜面,当它到达的D点时速度为0,在这个过程中,重力做的功为(　B　)‎ A. B.‎ C.mgh D.0‎ 解析:根据重力做功与路径无关,由W=mg(h1-h2)=mgh,故选B.‎ ‎3.航天飞机围绕地球运动一段时间后要返回地面,在返回过程中下列说法正确的是(　D　)‎ A.重力不做功,重力势能不变 B.重力做正功,重力势能变大 C.重力不做功,但重力势能变小 D.重力做正功,重力势能变小 解析:由功的公式可知重力做正功,由重力做功与重力势能的变化关系可知重力势能减小,D正确.‎ 4‎ ‎4.一只‎100 g的球从‎1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到‎1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g=‎10 m/s2)(　C　)‎ A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功 C.球的重力势能一定减少0.55 J D.球的重力势能一定增加1.25 J 解析:整个过程重力对球做正功,其大小为W=mgΔh=mg(h1-h2)=0.55 J,选项A,B错误;重力做正功,重力势能减少,且重力做多少正功,重力势能就减少多少,因此球的重力势能减少了0.55 J,选项C正确,D 错误.‎ ‎5. 一质量分布均匀矩形板边长分别为a和‎2a,重为G,如图所示,在将它竖直立起来的过程中,推力做的功至少为(　B　)‎ A.Ga B.(-)Ga C.Ga D.Ga 解析:矩形对角线的长度为L==a,要将矩形板竖立起来,其重心升高的最大高度为h=-,所以推力做的功至少等于矩形增加的重力势能,即W=Gh=(-)Ga,故选项B正确,A,C,D错误.‎ ‎6. 如图所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,开始时木块A静止在弹簧上面.今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面.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　)‎ A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2‎ C.ΔEp>0 D.ΔEp<0‎ 解析:设开始时弹簧形变量为x1,木块的质量为m,有kx1=mg.设B恰好离开地面时弹簧形变量为x2,有kx2=mg,故x1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,选项A正确.‎ ‎7. 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(　C　)‎ A.弹簧对物体做正功,弹簧的弹性势能逐渐减少 B.弹簧对物体做负功,弹簧的弹性势能逐渐增加 4‎ C.弹簧先对物体做正功,后对物体做负功,弹簧的弹性势能先减少再增加 D.弹簧先对物体做负功,后对物体做正功,弹簧的弹性势能先增加再减少 解析:弹簧由压缩到原长再到伸长,刚开始时弹力方向与物体运动方向同向做正功,弹性势能减小.越过原长位置后弹力方向与物体运动方向相反,弹力做负功,故弹性势能增加,所以只有选项C正确,A,B,D错误.‎ ‎8.(2016·四川卷,8)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B,C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先用米尺测得B,C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A,O之间的距离x.‎ ‎(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是　　　　. ‎ ‎(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量　　　　. ‎ A.弹簧原长 B.当地重力加速度 C.滑块(含遮光片)的质量 ‎(3)增大A,O之间的距离x,计时器显示时间t将　　　　. ‎ A.增大 B.减小 C.不变 解析:(1)滑块从B到C所用时间为t,B,C两点间距离为s,则v=.‎ ‎(2)由于滑块(含遮光片)弹出后速度为,其动能则为弹簧的弹性势能,因此还需测量滑块(含遮光片)的质量.‎ ‎(3)增大A,O之间距离x,滑块经B,C间速度变大,计时器显示时间t减小.‎ 答案:(1)v=　(2)C　(3)B 素养提升 ‎9.(多选)跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点.对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,下列说法中正确的是(　CD　)‎ A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零 B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小 C.在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加 D.在这个过程中,运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功 4‎ 解析:运动员到达最低点时,其所受合外力方向向上,合力一定大于零,选项A错误;从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,运动员的动能先增大后减小,跳板的弹性势能一直在增加,选项B错误,C正确;从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,由动能定理可知运动员所受重力对他做的功与跳板的作用力对他做的功之和等于动能的变化,即运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功,选项D 正确.‎ ‎10.一圆柱形杯子盛满水,放置在水平地面上,杯子高‎0.2 m,水质量为‎3 kg,若将一圆柱形高同样为‎0.2 m的物体按入水中,将有一半水从杯子溢出,求水溢出过程中,重力对水做了多少功?(g=‎10 m/s2)‎ 解析:若以水平地面为零势能面,开始杯中水的重力势能 Ep1=mgh=3×10× J=3 J 溢出后水的重力势能 Ep2=·gh=×10× J=1.5 J 根据WG=-ΔEp,‎ 可得WG=1.5 J.‎ 答案:1.5 J 4‎