2022-2022學(xué)年新教材高中物理第1章功和機械能第4節(jié)勢能及其改變練習(xí)含解析魯科版必修第二冊

勢能及其改變1．(2022·重慶一中期中)以下關(guān)于重力勢能的說法中正確的選項是()A．重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的B．重力勢能的大小與零勢能面的選擇無關(guān)C．重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功D．在地面上方的物體，它的重力勢能不可能小于零解析：選A.重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的，選項A正確；重力勢能的大小與零勢能面的選擇有關(guān)，選項B錯誤；重力勢能是相對量，零勢能面是人為選取的，重力勢能等于零的物體，仍然可能對別的物體做功，選項C錯誤；如果取地面以上某點為零重力勢能點，即使在地面上方的物體，它的重力勢能也可能小于零，選項D錯誤．2.如下圖，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設(shè)以桌面處為參考平面，那么小球落到地面前瞬間的重力勢能為()A．mgh B．mgHC．mg(h＋H) D．－mgh解析：選D.重力勢能的大小是相對參考平面而言的，參考平面的選擇不同，物體的相對高度就不同，重力勢能的大小也不同．此題中已選定桌面為參考平面，那么小球在最高點時的高度為H，小球在與桌面相平時的高度為零，小球在地面時的高度為－h(huán)，所以小球落到地面前的瞬間，它的重力勢能為Ep＝－mgh.3．(2022·大慶中學(xué)期末)如下圖，靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上，軌道高度為h，桌面距地面高為H，物體質(zhì)量為m，那么以下說法正確的選項是()A．小球沿豎直軌道下滑到桌面上的過程，重力做功最少B．小球沿曲線軌道下滑到桌面上的過程，重力做功最多C．以桌面為參考面，小球的重力勢能的減少量為mghD．以地面為參考面，小球的重力勢能的減少量為mg(H＋h)解析：選C.靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同，故A、B錯誤；重力勢能的變化量與零勢能平面的選取無關(guān)，重力做的正功等于重力勢能的減小量，重力做功為mgh，那么重力勢能的減小量為mgh，故C正確，D錯誤．4.(2022·山西太原期末)早期的彈弓，一般用“Y〞形的樹枝制作，如下圖．在樹枝的兩頭分別系上兩根相同的皮筋，兩皮筋之間用一包裹彈丸的皮塊連接．將彈丸包裹在皮塊間，水平向后拉動皮塊到某一位置后釋放，彈丸被水平射出．以下說法正確的選項是()A．橡皮筋被拉伸的過程中，橡皮筋的彈力做負(fù)功B．橡皮筋被拉伸的過程中，橡皮筋的彈力做正功C．彈丸被射出的過程中，橡皮筋的彈性勢能不變D．彈丸被射出的過程中，皮塊對彈丸做負(fù)功解析：選A.橡皮筋被拉伸的過程中，橡皮筋的彈力與橡皮筋的位移方向相反，那么橡皮筋的彈力做負(fù)功，故A正確，B錯誤；彈丸被射出的過程中，橡皮筋的形變量減小，那么彈性勢能減小，故C錯誤；彈丸被射出的過程中，皮塊對彈丸的力與彈丸的位移方向相同，那么做正功，故D錯誤．[課時作業(yè)][學(xué)生用書P99(單獨成冊)]A組學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練1．(2022·吉林白山期末)以下物體中，具有彈性勢能的是()A．被舉高的重物 B．彎曲的撐竿C．飛行的子彈 D．滾動的足球解析：選B.發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能，應(yīng)選項B正確，A、C、D錯誤．2．(多項選擇)(2022·廣州大學(xué)附中期末)關(guān)于重力勢能，以下說法中正確的選項是()A．重力勢能的大小與所選的參考平面有關(guān)B．在同一個參考平面，重力勢能－5J小于－10JC．重力做正功，重力勢能增加D．物體的重力勢能是物體和地球所共有的解析：選AD.重力勢能有相對性，其大小與所選的參考平面有關(guān)，選項A正確；在同一個參考平面，重力勢能－5J大于－10J，選項B錯誤；重力做正功，重力勢能減小，選項C錯誤；重力勢能是物體和地球共有的，而不是物體單獨具有的，離開地球物體將不再具有重力勢能，選項D正確．3．(多項選擇)(2022·吉林通化模擬)以下關(guān)于重力勢能和彈性勢能的相關(guān)說法中，正確的選項是()A．重力勢能與重力做功密切相關(guān)，重力做功與路徑有關(guān)B．抬高物體，物體具有重力勢能，重力勢能是地球上的物體單獨具有的C．彈簧受力發(fā)生彈性形變，具有彈性勢能D．選擇不同的參考平面，重力勢能不相同，但是對于同一過程重力勢能的變化都是相同的解析：選CD.重力勢能與重力做功密切相關(guān)，重力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)，選項A錯誤；抬高物體，物體具有重力勢能，重力勢能是地球上的物體與地球共有的，選項B錯誤；彈簧受力發(fā)生彈性形變，具有彈性勢能，選項C正確；選擇不同的參考平面，重力勢能不相同，但是對于同一過程重力勢能的變化都是相同的，與參考面的選擇無關(guān)，選項D正確．4.(2022·河南省名校期中)蹦蹦桿是最近兩年逐漸流行的運動器具，其主要結(jié)構(gòu)是在一硬直桿上套一勁度系數(shù)較大的彈簧，彈簧的下端與直桿的下端固定而彈簧的上端固定一踩踏板．如下圖，小明正在玩蹦蹦桿．在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化情況是()A．重力勢能減小，彈性勢能增大B．重力勢能增大，彈性勢能減小C．重力勢能減小，彈性勢能減小D．重力勢能不變，彈性勢能增大解析：選A.在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，重力做正功，那么小明的重力勢能減少．彈簧的形變量增大，其彈性勢能增加，故A正確．5．(2022·廣西柳州期中)關(guān)于重力勢能，以下說法中正確的選項是()A．重力勢能僅由重物本身的因素決定B．重力勢能有負(fù)值，故重力勢能是矢量C．重力不做功，物體就不具有重力勢能D．重力做功時必定引起重力勢能的變化解析：選D.重力勢能與參考面的選取有關(guān)，由重物的質(zhì)量和高度決定，故A錯誤；重力勢能是標(biāo)量，其負(fù)值表示物體位于零勢面的下方，故B錯誤；重力勢能與參考面的選取有關(guān)，重力做功時重力勢能發(fā)生改變，但不做功時物體也可能具有重力勢能，故C錯誤；由功能關(guān)系可知，重力做功引起重力勢能的變化，故D正確．6.(2022·安徽合肥期末)如下圖，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中到達(dá)的最高點位置2的高度為h，重力加速度為g.以下說法正確的選項是()A．足球由位置1運動到位置2的過程中，重力做的功為mghB．足球由位置2運動到位置3的過程中，重力勢能減少了mghC．足球由位置1運動到位置3的過程中，重力做的功為2mghD．因為沒有選定參考平面，所以無法確定重力勢能變化了多少解析：選B.足球由位置1運動到位置2的過程中，物體高度上升，重力做負(fù)功，所以重力做的功為－mgh，A錯誤；足球由位置2運動到位置3的過程中，重力做正功，重力勢能減少了mgh，B正確；足球由位置1運動到位置3的過程中，高度沒有變化，所以重力做功為零，C錯誤；重力勢能變化量與參考平面無關(guān)，重力勢能大小與參考平面有關(guān)，D錯誤．7．(2022·廣西柳州期中)有一個質(zhì)量m＝1kg的小球由靜止開始下落，到達(dá)地面時下落的高度為20m．以地面為零勢能面，不計空氣阻力，g取10m/s2，那么()A．重力不做功 B．重力勢能增加C．重力做負(fù)功 D．重力勢能減少解析：選D.物體下落，位移向下，重力方向向下，可知重力做正功，重力勢能減小，應(yīng)選項D正確，A、B、C錯誤．8．(2022·海南文昌中學(xué)期中)起重機將質(zhì)量為1kg的物體從地面提升到10m高處，取g＝10m/s2，在這個過程中，以下說法中正確的選項是()A．重力做正功，重力勢能增加100JB．重力做正功，重力勢能減少100JC．重力做負(fù)功，重力勢能增加100JD．重力做負(fù)功，重力勢能減少100J解析：選C.物體升高，位移向上，重力向下，所以重力做負(fù)功；重力做負(fù)功，重力勢能增加，且增加量等于重力做功的負(fù)值：ΔEp＝－(－mgh)＝100J，A、B、D錯誤，C正確．9．(2022·吉林白城期中)吊車以eq\f(g,4)的加速度將質(zhì)量為m的物體勻減速地沿豎直方向提升高度h，(不計空氣阻力)求：(1)吊車鋼索的拉力對物體做的功；(2)重力做的功；(3)物體的重力勢能的變化量．解析：(1)吊車鋼索的拉力為F，對物體由牛頓第二定律可得：mg－F＝eq\f(1,4)mg化簡可得拉力F＝eq\f(3,4)mg所以吊車鋼索的拉力對物體做的功為：W＝Fh＝eq\f(3,4)mgh.(2)由于物體向上運動，所以重力做負(fù)功：W＝－mgh.(3)由功能關(guān)系可知，重力做了多少負(fù)功，重力勢能就增加多少，所以物體的重力勢能增加了mgh.答案：(1)eq\f(3,4)mgh(2)－mgh(3)增加了mghB組素養(yǎng)提升練10．(多項選擇)(2022·新疆華山中學(xué)期末)物體因為重力作用而具有的能量叫重力勢能，物體的重力勢能與參考平面有關(guān)，現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面高度為h，如下圖，下面關(guān)于小球落地時的重力勢能及整個下落過程中重力勢能的變化分別是()A．假設(shè)以地面為參考平面，分別為：mgh，增加mg(H－h(huán))B．假設(shè)以桌面為參考平面，分別為：mgh，增加mg(H－h(huán))C．假設(shè)以地面為參考平面，分別為：0，減少mg(H＋h)D．假設(shè)以桌面為參考平面，分別為：－mgh，減少mg(H＋h)解析：選CD.以地面為參考平面，小球落地時的重力勢能為0，整個下落過程中重力勢能減少了mg(H＋h)，故A錯誤，C正確；以桌面為參考平面，小球落地時的重力勢能為－mgh，整個下落過程中重力勢能減少了mg(H＋h)，故B錯誤，D正確．11．(多項選擇)(2022·河北唐山期末)關(guān)于重力勢能與重力做功，以下說法中正確的選項是()A．重力對物體做正功，物體的重力勢能可能增加B．將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，物體所減少的重力勢能相等C．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功與物體增加的重力勢能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量解析：選BD.重力對物體做正功，物體的重力勢能減小，故A錯誤；將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，初、末位置的高度差相同，物體所減少的重力勢能相等，故B正確；根據(jù)動能定理，用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯誤；物體克服重力做功就是重力做負(fù)功．假設(shè)上升高度為H，那么重力做負(fù)功為－mgH，物體克服重力做功為mgH，重力勢能增加也為mgH，所以相等，所以物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量，故D正確．12．(2022·北京東城區(qū)期末)一根彈簧的彈力F與彈簧的伸長量x之間的關(guān)系如下圖，當(dāng)彈簧的伸長量由3.0cm變到6.0cm的過程中()A．彈力所做的功是0.45J，彈性勢能減少了0.45JB．彈力所做的功是0.6J，彈性勢能減少了0.6JC．彈力所做的功是－0.45J，彈性勢能增加了0.45JD．彈力所做的功是－45J，彈性勢能增加了45J解析：選C.當(dāng)彈簧的伸長量由3.0cm變到6.0cm的過程中，彈簧的彈力做負(fù)功，根據(jù)平均值法可得彈簧的彈力做功為W＝－FΔl＝－eq\f(10＋20,2)×0.03J＝－0.45J，所以彈簧的彈性勢能增加了0.45J，應(yīng)選項C正確，A、B、D錯誤．13.如下圖，質(zhì)量為m的小球，用一長為l的細(xì)線懸于O點，將懸線拉