高中物理 2.2《勢能的改變》精練精析 魯科版必修2

1、2.2 勢能的改變【學(xué)業(yè)達標(biāo)訓(xùn)練】1.關(guān)于重力勢能的說法，正確的是（ ）A.重力勢能的大小只由重物本身決定B.重力勢能恒大于零或等于零C.在地面以上的物體，它具有的重力勢能一定大于零D.重力勢能是物體和地球所共有的【解析】選D.重力勢能的大小與質(zhì)量、相對參考平面的高度都有關(guān)系，由于參考平面的選取不同，重力勢能可能出現(xiàn)負(fù)值，參考平面可任意選取，故地面以上物體的重力勢能也不一定大于零，故只選D.3.航天飛機圍繞地球運動一段時間后要返回地面，在返回過程中下列說法正確的是（ ）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】選D

2、.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對.4.關(guān)于彈簧的彈性勢能，下列說法中正確的是（ ）A.當(dāng)彈簧變長時，它的彈性勢能一定增大B.當(dāng)彈簧變短時，它的彈性勢能一定變小C.在拉伸長度相同時，k越大的彈簧，它的彈性勢能越大D.彈簧在拉伸時的彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能【解析】選C.彈簧的彈性勢能取決于彈簧的形變量和勁度系數(shù)，而不是彈簧長度，所以只有C項正確.【素能綜合檢測】一、選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分.每小題至少一個選項正確）1.一個質(zhì)量為0.5 kg的小球，從5 m高處自由下落，著地后反彈起1 m，取地面為參考平面，并取g=10 m/

3、s2,則（ ）A.初、末位置物體的重力勢能分別為25 J和-5 JB.在下落和反彈過程中重力做功分別為25 J和5 JC.由初位置到末位置重力做功20 JD.重力做的功等于末位置重力勢能減初位置的重力勢能【解析】選C.初位置重力勢能：Ep1=mgh1=25 J末位置重力勢能：Ep2=mgh2=5 J下落和反彈過程重力做功：W下=mgh1=25 JW上=-mgh2=-5 J,整個過程重力做功WG=mg(h1-h2)=20 J,所以選項C正確.2.運動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程.將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是（ ）A.阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功B.系統(tǒng)受到的合外力始終

4、向下C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加D.任意相等的時間內(nèi)重力做的功相等【解析】選A.無論什么情況，阻力一定做負(fù)功，A對.加速下降時，合力向下，減速下降時，合力向上，B錯.系統(tǒng)下降，重力做正功，所以重力勢能減少，C錯.由于系統(tǒng)做變速運動，系統(tǒng)在相等時間內(nèi)下落的高度不同，所以重力做功不同，D錯.3.當(dāng)重力對物體做正功時，物體的（ ）A.重力勢能一定增加，動能一定減小B.重力勢能一定減小，動能一定增加C.重力勢能不一定減小，動能一定增加D.重力勢能一定減小，動能不一定增加【解析】選D.重力勢能是否改變只看重力是否做功.由于重力做正功,重力勢能必然減小;而動能是否變化則取決于外力對物體做的總功,不能只

5、看重力做功,所以D選項是正確的.4.（2009江蘇學(xué)業(yè)水平測試）我國發(fā)射的“神舟”七號飛船在繞地球45圈后，于2008年9月28日勝利返航，在返回艙拖著降落傘下落過程中，其重力做功和重力勢能變化的情況為（ ）A.重力做正功，重力勢能減小B.重力做正功，重力勢能增加C.重力做負(fù)功，重力勢能減小D.重力做負(fù)功，重力勢能增加【解析】選A.下落時，返回艙高度降低，所以重力做正功，重力勢能減小.5.（2009廣東高考）某緩沖裝置可抽象成圖1所示的簡單模型.圖中K1,K2為原長相等、勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧.下列表述正確的是（ ）A.緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)B.墊片向右移動時,兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C

6、.墊片向右移動時,兩彈簧的長度保持相等D.墊片向右移動時,兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變【解析】選B、D.不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān),A錯誤;在墊片向右運動的過程中,由于兩個彈簧相連,則它們之間的作用力等大,B正確;由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同,由胡克定律F=kx可知,兩彈簧的形變量不同,則兩彈簧的長度不相等,C錯誤;在墊片向右運動的過程中,由于彈簧的彈力做功,則彈性勢能將發(fā)生變化,D正確.二、非選擇題（本題共3小題，共30分.要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要說明單位）6.（思維拓展題）(10分)如圖2所示,在半徑為R質(zhì)量分布均勻的鉛球中挖取一球形空穴,空穴與原球面最高點相切,并

7、通過鉛球的球心,在未挖去空穴前鉛球的質(zhì)量為M,求挖去空穴后的鉛球相對水平地面的重力勢能是多大?7.(10分)如圖3所示，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).探究創(chuàng)新8.（10分）彈弓是一種兵器，也是一種兒童玩具，它由兩根橡皮條和一個木叉組成.拉伸橡皮條的過程人對橡皮條做功,使其具有一定的彈性勢能,放手后橡皮條的彈力做功,將儲存的彈性勢能轉(zhuǎn)化為石子的動能,使石子以較大的速度飛出,有一定的殺傷力.試設(shè)計一個實驗,求出橡皮條被拉伸到一定長度的過程中,彈力所做的功及橡皮條具有的彈性勢能.(只需設(shè)計可行的方法和數(shù)據(jù)處理方式,不必求得出結(jié)論)【解析】（1）準(zhǔn)備橡皮條、測力計、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等.（2）將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣.（3）用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長x0，記錄在表格中.（4）將測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3、的情況下橡皮條的長度x10、x20、x30、（5）計算出在不同拉力作用下橡皮條的伸長量x1