2020-2021学年江西省上饶市高一下学期第十一次周练物理试卷新人教版

这是一份2020-2021学年江西省上饶市高一下学期第十一次周练物理试卷新人教版，共4页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 下列关于重力势能的说法中，正确的是（ ）
A.物体的重力势能大小只由物体本身决定
B.有摩擦力对物体做功时，物体的重力势能一定发生变化
C.重力势能为零的物体不可能对别的物体做功
D.重力势能实际上是物体和地球所共有的

2. 关于弹性势能，下列说法中错误的是（ ）
A.任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B.物体只要发生形变，就一定具有弹性势能
C.弹簧的长度改变，弹簧的弹性势能可能不变
D.发生弹性形变的物体，在它们恢复原状时都能对外界做功

3. 质量为m的滑块沿高为ℎ、倾角为θ、长度为L的粗糙斜面匀加速下滑，下滑过程中滑块的加速度为a，已知重力加速度为g，则滑块从斜面顶端滑至底端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.重力对滑块所做的功为mgLcsθ
B.重力对滑块所做的功为maℎ
C.滑块的重力势能增加了maℎ
D.滑块的重力势能减少了mgℎ

4. 撑杆跳是运动会上常见的比赛项目，完整的撑杆跳高过程可以简化成三个阶段，持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落（下落时人杆分离），最后运动员落在软垫上且速度减为零，如图所示．整个过程不计空气的阻力，只考虑弯曲形变对应的弹性势能，则下列说法正确的是（ ）

A.运动员撑杆刚刚触地时，杆的弹性势能最大
B.运动员撑杆触地后上升到达最高点时，杆的弹性势能最大
C.运动员从起跳至到达最高点的过程中，杆的弹性势能先增大后减小
D.运动员从起跳至到达最高点的过程中，杆的弹性势能全部转化为运动员的重力势能

5. 如图甲所示，小球从距离弹簧上端一定高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球的重力势能Ep、重力做功WG、重力势能减少量ΔEp、弹性势能E弹随位移x变化的关系图像正确的是（取地面为参考平面）（ ）

A.B.
C.D.
二、多选题

下列与弹簧的弹性势能有关的物理量是（ ）
A.弹簧的原长B.弹簧的劲度系数
C.弹簧的形变量D.弹簧的质量

如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接一被压缩的弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A.弹簧先对物体做正功，后对物体做负功
B.弹簧先对物体做负功，后对物体做正功
C.弹簧的弹性势能先减少后增加
D.弹簧的弹性势能先增加后减少

如图所示，从距离地面高为H的A点将一质量为m的小球以一定的初速度水平抛出，经过一段时间后，小球到达距离地面高度为ℎ的B点，如果取小球抛出点所在平面为零势能面，重力加速度为g，则（ ）

A.小球刚抛出时的重力势能为mgH
B.小球到达B点时具有的重力势能为−mgH−ℎ
C.小球从A点运动到B点的过程中，重力做功为mgH−ℎ
D.小球从A点运动到B点的过程中，重力势能增加量为mgH−ℎ
三、实验探究题

用如图所示的装置来探究弹性势能的表达式，所用钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力，实验时先不挂钩码，测出弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在细线的下端，每次都测出静止时弹簧长度，并算出弹簧相应的形变量Δx（弹簧始终处于弹性限度内）．

（1）某同学通过以上实验测出多组数据后，在坐标纸上作出的F（弹簧的弹力）−Δx图像是一条过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率上表示________（选填“弹簧的原长”“挂钩码后弹簧的总长”或“弹簧的劲度系数”）．

（2）用F−Δx图像与横坐标所围三角形的面积来代表功，则弹簧弹力做功的表达式为________（用图像的斜率k与形变量Δx表示）．

（3）在讨论重力势能的时候，我们先分析重力做功的情况，由此入手得出了重力势能的表达式，沿着这样的思路，在探究弹性势能的表达式时，为了能够更加直观地得到弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量Δx之间的关系，应该在坐标纸上作________[选填“Ep−Δx”或“Ep−Δx2”]图像．
四、解答题

某人站在高H=30m的塔顶上由静止开始释放一个质量m=200g的小球，空气阻力不计，取地面为参考平面，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）小球开始下落时具有的重力势能Ep1．

（2）小球下落的最初2s内，小球重力所做的功WG．

（3）2s末小球具有的重力势能Ep2．

一质量为100g的物体从2.0m的高处以某一初速度开始竖直向下运动，与地面碰撞后又弹回到2.5m高处，取重力加速度g=10m/s2，以抛出点所在平面为参考平面，求：
（1）物体着地时的重力势能Ep1．

（2）物体到达最高点时的重力势能Ep2．

（3）此过程中物体克服重力做的功W．
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省上饶市高一下学期第十一次周练物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
重力势能
【解析】
【解答】
解：由重力势能的计算式Ep=mgℎ可知，物体的质量越大、所处的位置越高，物体具有的重力势能就越大，而与物体是否受其他力、其他力是否做功无关，ABC项错误；
重力势能跟重力有关系，而重力是地球与物体之间的相互作用力，若没有地球也就谈不上重力，所以重力势能是物体和地球所共有的，D项正确．
故选D．
2.
【答案】
B
【考点】
弹性势能
【解析】
【解答】
解：A．任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，故A正确；
B．物体只要发生弹性形变，就一定具有弹性势能，发生塑性形变，则不一定具有弹性势能，故B错误；
C．弹簧的长度改变，弹簧的弹性势能可能不变，故C错误；
D．发生弹性形变的物体，在它们恢复原状时都能对外界做功，故D正确．
本题选错误的，故选B．
3.
【答案】
D
【考点】
重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】
【解答】
解：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关，即此过程中重力做功为mgℎ或mgLsinθ，故AB错误；
滑块从顶端滑至底端，其重力势能的减少量等于重力做的功，即Ep=mgℎ或Ep=mgLsinθ，故C错误，D正确．
故选D．
4.
【答案】
C
【考点】
弹性势能的变化与弹力做功的关系
【解析】
【解答】
解：由题图可知，运动员撑杆刚刚触地时，杆没有发生形变，运动员撑杆触地后上升到最高点时，杆已基本恢复原状，运动员从起跳至到达最高点的过程中，杆的弹性形变先增大后减小，则杆的弹性势能先增大后减小，AB项错误，C项正确；
运动员从起跳至到达最高点的过程中，杆的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，D项错误．
故选C．
5.
【答案】
C
【考点】
功能关系中图象问题的分析
【解析】

【解答】
解：设小球起始位置距地面高为H、距弹簧上端高为L1，弹簧原长为L0、最短长度为L2，如图所示：
小球最初的重力势能Ep0=mgH，弹簧被压缩到最短时，小球的重力势能Ep=mgL2，小球在其他位置时的重力势能Ept=mgH−x，即Ept=−mgx+mgH，A项错误；
重力做功WG=mgx，WG−x图像是一条过坐标原点的倾斜直线，B项错误；
重力势能减少量等于重力做功的绝对值，故ΔEp−x图像是一条过坐标原点的倾斜直线，C项正确；
小球接触弹簧前，弹簧的弹性势能为零，之后弹性势能E弹=12k(x−L1)2，故E弹−x图像是一条开口向上的抛物线，D项错误．
故选C．
二、多选题
【答案】
B,C
【考点】
弹性势能
【解析】

【解答】
解：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数及弹簧的形变量有关，与弹簧的质量和弹簧的原长无关，故AD错误，BC正确．
故选BC．
【答案】
A,C
【考点】
弹性势能的变化与弹力做功的关系
【解析】
【解答】
解：撤去力F后，在物体向右运动的过程中，弹簧先恢复原长再被拉长，该过程中弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，A项正确、B项错误；
由弹力做功和弹性势能变化量的关系可得，该过程中弹簧的弹性势能先减少后增加，C项正确、D项错误．
故选AC．
【答案】
B,C
【考点】
重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】

【解答】
解：取小球抛出点所在平面为零势能面，所以小球刚抛出时的重力势能为零，A项错误；
小球到达B点时具有的重力势能为−mgH−ℎ，B项正确；
小球从A点运动到B点的过程中，重力做功WG=mgΔℎ=mgH−ℎ，C项正确；
小球从A点运动到B点的过程中，重力势能变化量ΔEp=−WG=−mgH−ℎ，D项错误．
故选BC．
三、实验探究题
【答案】
（1）弹簧的劲度系数
（2）W=12k(Δx)2
（3）Ep−(Δx)2
【考点】
弹性势能的变化与弹力做功的关系
【解析】
【解答】
解：（1）由胡克定律知，F−Δx图像的斜率表示弹簧的劲度系数．
（2）由于弹簧的弹力与形变量Δx成正比，故可用F−Δx图像与横坐标所围三角形的面积来代表弹簧弹力做的功，
W=0+kΔx2Δx=12kΔx2．
（3）根据弹力做功与弹性势能变化量的关系可知应该在坐标纸上作Ep−Δx2图像．
四、解答题
【答案】
（1）小球开始下落时具有的重力势能为60J．
（2）小球下落的最初2s内，小球重力所做的功为40J．
（3）2s末小球具有的重力势能为20J．
【考点】
重力势能
恒力做功
自由落体运动的计算
【解析】


【解答】
解：（1）小球开始下落时具有的重力势能Ep1=mgH=0.2×10×30J=60J．
（2）小球下落的最初2s内的位移y=12gt2=12×10×22m=20m ，
小球重力所做的功WG=mgy=0.2×10×20J=40J ．
（3）2s末小球具有的重力势能Ep2=mgH−y=0.2×10×30−20J=20J．
【答案】
（1）物体着地时的重力势能Ep1=−2.0J．
（2）物体到达最高点时的重力势能Ep2．
（3）此过程中物体克服重力做的功W=0.5J．
【考点】
重力势能
重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】


【解答】
解：（1）以抛出点所在平面为参考平面，物体着地时的重力势能
Ep1=mg−ℎ1=0.1×10×−2.0J=−2.0J．
（2）物体到达最高点时的重力势能Ep2=mgℎ2−ℎ1=0.1×10×2.5−2.0J=0.5J．
（3）此过程中，物体克服重力做的功WG=mgΔℎ=0.1×10×2.5−2.0J=0.5J．