2021高一物理-4.3-勢能-每課一練1(-教科版必修2)

4.3勢能每課一練（教科版必修2）(40分鐘50分)一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)1.(多選)下面關(guān)于重力做功及重力勢能的說法中,正確的是()A.物體A的高度是物體B的2倍,那么A的重力勢能是B的2倍B.一物體從某一高度下落至地面,假如考慮空氣阻力,物體重力勢能的減小要比無阻力時(shí)重力勢能的減小少C.重力做功的多少,與參考平面的選取無關(guān)D.相對不同的參考平面,物體具有不同的重力勢能數(shù)值,但這并不影響爭辯有關(guān)重力勢能的問題2.某游客領(lǐng)著孩子游泰山時(shí),孩子不當(dāng)心將手中的皮球滑落,質(zhì)量為m的球從A點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn),高度標(biāo)記如圖所示,則下列說法正確的是()A.從A到B的曲線軌跡長度不知道,無法求出此過程中重力做的功B.從A到B過程中阻力大小不知道,無法求出此過程中重力做的功C.從A到B重力做的功為mg(H+h)D.從A到B重力做的功為mgH3.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作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)撤去F后,物體將向右運(yùn)動,在物體向右運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是()A.彈簧對物體做正功,彈簧的彈性勢能漸漸減小B.彈簧對物體做負(fù)功,彈簧的彈性勢能漸漸增加C.彈簧先對物體做正功,后對物體做負(fù)功,彈簧的彈性勢能先削減再增加D.彈簧先對物體做負(fù)功,后對物體做正功,彈簧的彈性勢能先增加再削減4.(多選)如圖所示,一物體從A點(diǎn)沿粗糙面AB與光滑面AC分別滑到同一水平面上的B點(diǎn)與C點(diǎn),則下列說法中正確的是()A.沿AB面重力做功多B.沿兩個(gè)面重力做的功相同C.沿AB面重力勢能削減得多D.沿兩個(gè)面削減的重力勢能相同5.(力氣挑戰(zhàn)題)質(zhì)量相等的均質(zhì)松軟細(xì)繩A、B平放于水平地面,繩A較長。分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起,直至全部離開地面,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功分別為WA、WB。若()A.hA=hB,則確定有WA=WBB.hA>hB,則可能有WA<WBC.hA<hB,則可能有WA=WBD.hA>hB,則確定有WA>WB6.物體從某高度處做自由落體運(yùn)動,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的關(guān)系的是()二、計(jì)算題(本大題共2小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(10分)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,是目前國內(nèi)第一、世界第三高樓,如圖所示。距地面341m的第88層為國內(nèi)迄今最高的觀光層,環(huán)顧四周,極目遠(yuǎn)眺,上海新貌盡收眼底。一位體重為60kg的游客站在第88層(g取10m/s2)。(1)以地面為參考平面,他的重力勢能是多少?(2)以第88層為參考平面,他的重力勢能是多少?(3)以高420.5m的樓頂為參考平面,若他乘電梯從地面上升到88層,需克服重力做多少功?8.(10分)如圖所示,質(zhì)量為m的小球,用一長為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,O點(diǎn)正下方D處有一釘子,小球運(yùn)動到B處時(shí)會以D為圓心做圓周運(yùn)動,并經(jīng)過C點(diǎn),若已知OD=QUOTEl,則小球由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,重力勢能削減了多少?重力做功為多少?答案解析1.【解析】選C、D。由重力勢能的表達(dá)式Ep=mgh可知,重力勢能的大小由mg和h共同打算,由于物體A與物體B的質(zhì)量未知,故重力勢能大小也不明確,A選項(xiàng)錯(cuò)；重力勢能的變化與是否受阻力無關(guān),故B選項(xiàng)錯(cuò)；重力做功的多少只與物體下落的高度差有關(guān),與參考平面的選擇無關(guān),故C選項(xiàng)正確；雖然重力勢能具有相對性,選擇不同的參考平面物體具有不同的重力勢能數(shù)值,但這并不影響對重力勢能的爭辯,故D選項(xiàng)正確。2.【解析】選D。重力做功與物體的運(yùn)動路徑無關(guān),只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關(guān),從A到B的高度差是H,故從A到B重力做的功為mgH,D正確?！咀兪絺溥x】(2021·綿陽高一檢測)如圖所示,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,小球質(zhì)量為m,則以下說法正確的是()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,小球的重力勢能的削減量為mghD.以地面為參考面,小球的重力勢能的削減量為mg(H+h)【解析】選C。重力做功的多少由物體下落的高度(或者說豎直方向上的位移)和物體的重力打算,故小球由同一位置滑到水平桌面上,重力做的功相同,都是mgh,故A、B錯(cuò)誤；小球重力勢能的削減量等于重力做的正功,與參考面的選取無關(guān),所以C正確,D錯(cuò)誤。3.【解析】選C。開頭時(shí),彈簧處于壓縮狀態(tài),撤去F后物體在向右運(yùn)動的過程中,彈簧對物體的彈力方向先向右后向左,對物體先做正功后做負(fù)功,故彈簧的彈性勢能應(yīng)先減小后增大,故C正確。4.【解析】選B、D。物體重力做功的多少只與它運(yùn)動的初、末位置的高度差有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān),所以沿兩個(gè)面重力做的功相同,A錯(cuò)誤,B正確；由于重力勢能的變化總等于重力所做的功,故沿兩個(gè)面削減的重力勢能相同,C錯(cuò)誤,D正確。5.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)留意以下兩點(diǎn)：(1)克服重力做的功等于重力勢能的增加量。(2)兩繩被提起確定的高度時(shí),要留意比較兩繩重心上升的高度?！窘馕觥窟xB?？朔亓ψ龅墓Φ扔谥亓菽艿脑黾恿?兩繩都離開地面時(shí),若hA=hB或hA<hB,則繩A的重心低于繩B的重心,克服繩A的重力做的功較小,所以WA<WB,選項(xiàng)A、C錯(cuò)；若hA>hB,則繩A的重心可能比繩B的高,也可能低,也可能等高,所以克服繩A的重力做的功可能比克服繩B的重力做的功大,也可能小,還可能相等,故選項(xiàng)B對、D錯(cuò)。6.【解析】選B。設(shè)物體開頭下落時(shí)的重力勢能為Ep0,物體下落高度h過程中重力勢能削減量ΔEp=mgh,故物體下落高度h時(shí)的重力勢能Ep=Ep0-ΔEp=Ep0-mgh,即Ep-h圖像為傾斜直線,B正確。7.【解析】(1)以地面為參考面,游客在88層時(shí),相距地面的高度為341m,則Ep1=mgh=60×10×341J=2.0×105J(2)以第88層為參考平面,游客的相對高度為0,則Ep2=0(3)克服重力做的功與參考面的選取無關(guān),由功的公式可知WG=mghcos180°=-2.0×105J,故需克服重力做功2.0×105J答案：(1)2.0×105J(2)0(3)2.0×105J8.【解析】從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn),小球下落h=QUOTEl,故重力做功WG=mgh=QUOTEmgl,重力勢能的變化量ΔEp=-WG=-QUOTEmgl負(fù)號表示小球的重力勢能削減了。答案：QUOTEmglQUOTEmgl【總結(jié)提升】重力勢能變化的兩種求解方法方法一：應(yīng)用重力勢能變化公式ΔEp=Ep2-Ep1來求。具體方法是首先選取參考平面,