課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四） 勢(shì)能及其改變

PAGE第3頁(yè)共5頁(yè)課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四）勢(shì)能及其改變A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1.如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地面高h(yuǎn)的A點(diǎn)滑到同一水平面上，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則()A．沿軌道1滑下重力做的功多B．沿軌道2滑下重力做的功多C．沿軌道3滑下重力做的功多D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多解析：選D重力做功與路徑無(wú)關(guān)，取決于初、末位置高度差h，WG＝mgh，m、h相同，WG相同，故選項(xiàng)D正確。2．物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服重力做功為50J，則()A．重力做功為50JB．物體的重力勢(shì)能減少了50JC．物體的動(dòng)能一定減少了50JD．重力做了50J的負(fù)功解析：選D克服重力做功50J，即重力做了50J的負(fù)功，A錯(cuò)誤，D正確；由重力做功與重力勢(shì)能改變的關(guān)系知，物體的重力勢(shì)能增加了50J，B錯(cuò)誤；增加的重力勢(shì)能并不一定全部由動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)，C錯(cuò)誤。3．[多選]關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．重力勢(shì)能的大小與所選的零勢(shì)能參考平面有關(guān)B．在同一個(gè)零勢(shì)能參考平面，重力勢(shì)能－5J小于－10JC．重力做正功，重力勢(shì)能增加D．物體的重力勢(shì)能是物體和地球所共有的解析：選AD重力勢(shì)能有相對(duì)性，其大小與所選的零勢(shì)能參考平面有關(guān)，選項(xiàng)A正確；在同一個(gè)零勢(shì)能參考平面，重力勢(shì)能－5J大于－10J，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；重力做正功，重力勢(shì)能減少，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；重力勢(shì)能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的，離開(kāi)地球物體將不再具有重力勢(shì)能，故D正確。4.早期的彈弓，一般用“Y”形的樹(shù)枝制作，如圖所示。在樹(shù)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(dòng)皮塊到某一位置后釋放，彈丸被水平射出。下列說(shuō)法正確的是()A．橡皮筋被拉伸的過(guò)程中，橡皮筋的彈力做負(fù)功B．橡皮筋被拉伸的過(guò)程中，橡皮筋的彈力做正功C．彈丸被射出的過(guò)程中，橡皮筋的彈性勢(shì)能不變D．彈丸被射出的過(guò)程中，皮塊對(duì)彈丸做負(fù)功解析：選A橡皮筋被拉伸的過(guò)程中，橡皮筋的彈力與橡皮筋的位移方向相反，則橡皮筋的彈力做負(fù)功，故A正確，B錯(cuò)誤；彈丸被射出的過(guò)程中，橡皮筋的形變量減小，則彈性勢(shì)能減少，故C錯(cuò)誤；彈丸被射出的過(guò)程中，皮塊對(duì)彈丸的力與彈丸的位移方向相同，則皮塊對(duì)彈丸做正功，故D錯(cuò)誤。5．物體從某高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)，以地面為零勢(shì)能參考平面，下列所示圖像中，能正確描述物體的重力勢(shì)能與下落高度的關(guān)系的是()解析：選B設(shè)物體開(kāi)始下落時(shí)的重力勢(shì)能為Ep0，物體下落高度h過(guò)程中重力勢(shì)能減少量ΔEp＝mgh，故物體下落高度h時(shí)的重力勢(shì)能Ep＝Ep0－ΔEp＝Ep0－mgh，即Ep-h圖像為傾斜直線，B正確。6．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(guò)程中，小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化是()A．重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能增加B．重力勢(shì)能增加，彈性勢(shì)能減少C．重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能減少D．重力勢(shì)能不變，彈性勢(shì)能增加解析：選A彈簧向下壓縮的過(guò)程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢(shì)能增加；重力做正功，重力勢(shì)能減少，故A正確。7.如圖是玩家玩“蹦極”游戲的真實(shí)照片，玩家將一根長(zhǎng)為AB的彈性繩子的一端系在身上，另一端固定在高處，然后從高處跳下，其中AB為彈性繩子的原長(zhǎng)，C點(diǎn)是彈力等于重力的位置，D點(diǎn)是玩家所到達(dá)的最低點(diǎn)，對(duì)于玩家離開(kāi)跳臺(tái)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()A．重力對(duì)人一直做正功B．人的重力勢(shì)能一直減小C．玩家通過(guò)B點(diǎn)之后，繩子具有彈性勢(shì)能D．從A到D，彈性繩子的彈性勢(shì)能一直增加解析：選D整個(gè)過(guò)程中，重力對(duì)人一直做正功，重力勢(shì)能一直減?。蝗藦母呖章湎碌綇椥岳K子達(dá)到原長(zhǎng)的過(guò)程中，彈性繩子不做功，此后彈性繩子一直做負(fù)功，彈性勢(shì)能一直增加，故D錯(cuò)誤。8.如圖所示，一根繩的兩端分別固定在兩座猴山的A、B處，A、B兩點(diǎn)水平距離為16m，豎直距離為2m，A、B間繩長(zhǎng)為20m。質(zhì)量為10kg的猴子抓住套在繩上的滑環(huán)從A處滑到B處。以A點(diǎn)所在水平面為參考平面，猴子在滑行過(guò)程中重力勢(shì)能最小值約為(繩處于拉直狀態(tài)，g取10m/s2)()A．－1.2×103J B．－7.5×102JC．－6.0×102J D．－2.0×102J解析：選B重力勢(shì)能最小的點(diǎn)為最低點(diǎn)，此時(shí)，兩側(cè)繩子與水平方向夾角相同，記為θ，如圖所示，并設(shè)右邊繩長(zhǎng)為am，則左邊繩長(zhǎng)為(20－a)m，由幾何關(guān)系，有acosθ＋(20－a)cosθ＝16m，asinθ－(20－a)sinθ＝2m，聯(lián)立解得a＝eq\f(35,3)m，所以最低點(diǎn)距離參考面高度差為asinθ＝7m。猴子重心比繩最低點(diǎn)大約低0.5m，故猴子重力勢(shì)能最小值約為Ep＝－mgh＝－750J，B正確。B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9．[多選]關(guān)于重力勢(shì)能與重力做功，下列說(shuō)法中正確的是()A．重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)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(shì)能相等C．用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，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(shì)能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢(shì)能的增加量解析：選BD重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減少，故A錯(cuò)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(shì)能相等，故B正確；根據(jù)動(dòng)能定理，用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯(cuò)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，則物體克服重力做的功為mgH，重力勢(shì)能增加也為mgH，所以物體克服重力所做的功等于重力勢(shì)能的增加量，故D正確。10.一根彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量(位移)圖像F-x如圖所示，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量由3.0cm變到6.0cm的過(guò)程中()A．彈力所做的功是0.45J，彈性勢(shì)能減少了0.45JB．彈力所做的功是0.6J，彈性勢(shì)能減少了0.6JC．彈力所做的功是－0.45J，彈性勢(shì)能增加了0.45JD．彈力所做的功是－45J，彈性勢(shì)能增加了45J解析：選C當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量由3.0cm變到6.0cm的過(guò)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＝－eq\x\to(F)Δx＝－eq\f(10＋20,2)×0.03J＝－0.45J，所以彈簧的彈性勢(shì)能增加了0.45J，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。11.如圖所示，總長(zhǎng)為2m的光滑勻質(zhì)鐵鏈，質(zhì)量為10kg，跨過(guò)一光滑的輕質(zhì)定滑輪。開(kāi)始時(shí)鐵鏈的兩底端相齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)某一端開(kāi)始下落，求：從鐵鏈剛開(kāi)始下落到鐵鏈剛脫離滑輪這一過(guò)程中，重力對(duì)鐵鏈做了多少功？重力勢(shì)能如何變化？(g取10m/s2)解析：如圖所示，開(kāi)始時(shí)鏈條重心在A處，離開(kāi)滑輪時(shí)重心位置在B處，即重心下降了h′＝0.5m。所以重力做功WG＝mgh′＝10×10×0.5J＝50J。重力勢(shì)能減少50J。答案：50J減少50J12.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用一長(zhǎng)為l的細(xì)線懸于O點(diǎn)，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個(gè)向下的速度讓小球向下運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)正下方D處有一釘子，小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)會(huì)以D為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，若已知OD＝eq\f(2,3)l，則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少了多少？重力做功為多少？解析：從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，小球下落h＝eq\f(1,3)l故重力做功WG＝mgh＝eq\f(1,3)mgl重力勢(shì)能的變化量ΔEp＝－WG＝－eq\f(1,3)mgl負(fù)號(hào)表示小球的重力勢(shì)能減少了。答案：eq\f(1,3)mgleq\f(1,3)mgl13.金茂大廈是上海的標(biāo)志性建筑之一，它的主體建筑地上88層，地下3層，高420.5m，如圖所示。距地面340.1m的第88層是一個(gè)能夠容納1000人左右的觀光廳，環(huán)顧四周，極目眺望，上海新貌盡收眼底?，F(xiàn)有一質(zhì)量為60kg、身處第88層的游客，則：(游客可視為質(zhì)點(diǎn)，取g＝10m/s2)(1)以地面為零勢(shì)能參考平面，該游客的重力勢(shì)能是多少？(2)以第88層為零勢(shì)能參考平面，該游客的重力勢(shì)能是多少？(3)以420.5m的樓頂為零勢(shì)能參考平面，若他乘電梯從地面上升到88層，需克服重力做多少功？解析：(1)以地面為零勢(shì)能參考平面，游客在第88層時(shí)，相