2024年新教材高中物理第四章機(jī)械能及其守恒定律第四節(jié)勢能訓(xùn)練含解析粵教版必修2

PAGE5-第四節(jié)勢能A級合格達(dá)標(biāo)1.關(guān)于重力做功與重力勢能改變的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.假如物體高度降低，則重力對物體做正功，物體的重力勢能增加B.假如物體高度降低，則重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能削減C.假如物體高度上升，則重力對物體做正功，物體的重力勢能削減D.假如物體高度上升，則重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能增加解析：物體高度降低，重力做正功，重力勢能削減，A、B錯(cuò)誤；物體高度上升，重力做負(fù)功，重力勢能增加，C錯(cuò)誤，D正確.答案：D2.如圖所示，在離地面高為H處，將質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直上拋，取拋出位置所在水平面為參考平面，則小球在最高點(diǎn)和落地處的重力勢能分別為（）A.mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(veq\o\al(2,0),2g)＋H))，0 B.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，－mgHC.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，mgH D.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，mgH＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解析：小球能上升到的最高點(diǎn)與拋出點(diǎn)相距h＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g)，所以在最高點(diǎn)時(shí)具有的重力勢能Ep1＝mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).落地時(shí)小球的位置在參考平面下方H處，所以落地時(shí)小球具有的重力勢能Ep2＝－mgH.故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.答案：B3.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(shí)，它的彈性勢能肯定變大B.當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢能肯定變小C.在拉伸長度相同時(shí)，勁度系數(shù)越大的彈簧，它的彈性勢能越大D.彈簧在拉伸時(shí)的彈性勢能肯定大于壓縮時(shí)的彈性勢能解析：當(dāng)彈簧由壓縮狀態(tài)變長時(shí)，彈簧的彈性勢能變小，當(dāng)彈簧由壓縮狀態(tài)再變短時(shí)，彈簧的彈性勢能變大，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由Ep＝eq\f(1,2)kl2可知，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：C4.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的作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去力F后，物體將向右運(yùn)動(dòng).在物體向右運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.彈簧的彈性勢能漸漸減小B.彈簧的彈性勢能漸漸增大C.彈簧的彈性勢能先增大后減小D.彈簧的彈性勢能先減小后增大解析：由于在力F的作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，撤去F后，物體在向右運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧的彈力對物體先做正功后做負(fù)功，所以彈簧的彈性勢能先減小后增大.答案：D5.物體從某高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)，以地面為重力勢能零點(diǎn)，下列所示圖像中，能正確描述物體的重力勢能與下落高度關(guān)系的是（）解析：由物體重力勢能的表達(dá)式及重力勢能零點(diǎn)選取方式可得，物體的重力勢能Ep＝Ep0－mgh，故選項(xiàng)B正確.答案：B6.如圖所示，小明玩蹦蹦桿，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、彈簧的彈性勢能的改變是（）A.重力勢能削減，彈性勢能增大B.重力勢能增大，彈性勢能削減C.重力勢能削減，彈性勢能削減D.重力勢能不變，彈性勢能增大解析：將彈簧向下壓縮的過程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢能增大；重力做正功，重力勢能削減，故A正確.答案：AB級等級提升7.（多選）質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以eq\f(1,3)g的加速度由靜止勻加速豎直下落到地面.下列說法中正確的是（）A.物體的重力勢能削減eq\f(1,3)mghB.物體的動(dòng)能增加eq\f(1,3)mghC.物體的重力勢能削減mghD.重力做功eq\f(1,3)mgh解析：物體在下落過程中，重力做正功為mgh，則重力勢能減小也為mgh.故A、D錯(cuò)誤，C正確；物體的合力為F＝ma＝eq\f(1,3)mg，則合力做功為W＝eq\f(1,3)mgh，所以物體的動(dòng)能增加為eq\f(1,3)mgh，故B正確.答案：BC8.如圖所示，質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧，今用力F緩慢向上提A，直到B恰好離開地面.起先時(shí)物體A靜止在彈簧上面.設(shè)起先時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep1，B剛要離開地面時(shí)，彈簧的彈性勢能為Ep2，則關(guān)于Ep1、Ep2大小關(guān)系及彈性勢能改變ΔEp說法中正確的是（）A.Ep1＝Ep2 B.Ep1>Ep2C.ΔEp>0 D.ΔEp<0解析：起先時(shí)彈簧形變量為x1，有kx1＝mg.設(shè)B離開地面時(shí)形變量為x2，有kx2＝mg.由于x1＝x2所以Ep1＝Ep2，選項(xiàng)A符合題意，B不符合題意；因?yàn)镋p1＝Ep2，則ΔEp＝0，選項(xiàng)C、D不符合題意.答案：A9.質(zhì)量相等的勻稱松軟細(xì)繩A、B平放于水平地面上，細(xì)繩A較長.分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起，使它們?nèi)侩x開地面，兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為hA、hB，上述過程中克服重力做的功分別為WA、WB.以下說法正確的是（）A.若hA＝hB，則肯定有WA＝WBB.若hA>hB，則可能有WA<WBC.若hA<hB，則可能有WA＝WBD.若hA>hB，則肯定有WA>WB解析：A錯(cuò)：因繩A較長，若hA＝hB，則A的重心較低，故WA<WB.B對，D錯(cuò)：若hA>hB，不能確定兩根繩子重心的凹凸，可能WA<WB，也可能WA>WB，還可能WA＝WB.C錯(cuò)：若hA<hB，則肯定是A的重心低，故WA<WB.答案：B10.物體從某一高度自由落到直立于地面上的輕彈簧上，如圖所示，在A點(diǎn)起先與彈簧接觸，到B點(diǎn)物體速度為零，然后被彈回，則（）A.物體從A到B的過程中，動(dòng)能不斷減小B.物體從B上升到A的過程中，動(dòng)能不斷增大C.物體從A到B及B上升到A的過程中動(dòng)能是先變大后變小D.物體在B點(diǎn)的動(dòng)能不為零解析：物體從A點(diǎn)接觸彈簧起先到將彈簧壓縮到最短B點(diǎn)的過程中，物體的運(yùn)動(dòng)過程為，在物體剛接觸彈簧的時(shí)候，彈簧的彈力小于物體的重力，合力向下，物體還是向下加速，當(dāng)彈簧的彈力和物體的重力相等時(shí)，物體的速度達(dá)到最大，之后彈力大于重力，物體起先減速，直至減為零.彈簧從壓縮到最短的B點(diǎn)到彈簧彈回原長A點(diǎn)的過程中，物體的運(yùn)動(dòng)過程為，彈簧壓縮到最短時(shí)彈力最大，大于重力，合力方向向上，物體加速上升，當(dāng)彈簧的彈力和物體的重力相等，物體的速度達(dá)到最大，之后彈力小于重力，小球起先減速.物體從A到B的過程中，速度先增大后減小，動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；物體從B到A的過程中，速度先增大后減小，動(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤，C正確；由于物體在B點(diǎn)的速度為零，所以動(dòng)能為零，故D錯(cuò)誤.答案：C11.一物體以初速度v豎直向上拋出，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則物體的重力勢能—路程圖像應(yīng)是下圖中的（）解析：以拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則上升階段路程為s時(shí)，克服重力做功mgs，重力勢能Ep＝mgs，即重力勢能與路程s成正比；下降階段物體距拋出點(diǎn)的高度h＝2h0－s，其中h0為上升的最高點(diǎn)，故重力勢能Ep＝mgh＝2mgh0－mgs，故下降階段隨著路程s的增大，重力勢能線性減小，選項(xiàng)A正確.答案：A12.在水平地面上放一根豎直輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為m的木塊相連，若在木塊上施加一個(gè)豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動(dòng)h，力F做功W1，此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài)，如圖所示.求：（1）在木塊下移h的過程中重力勢能的削減量；（2）在木塊下移h的過程中彈性勢