高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第四节 势能当堂检测题

4.4势能同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．假设一辆车在某一路段正加速下坡，则在此过程中（   ）

A．合力对车做正功，车动能增大 B．合力对车做负功，车动能减小

C．重力对车做正功，车重力势能增大 D．重力对车做负功，车重力势能减小

2．一蹦极运动员身系弹性太极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）

A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员速度一直减小

B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力先做负功后做正功

C．运动员下落过程中，重力势能的减小量与弹力做功相等

D．运动员下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关

3．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是　　

A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大

B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小

C．在弹簧的长度相同时，弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数k成正比

D．在弹簧被拉伸的长度相同时，劲度系数k越大的弹簧，它的弹性势能越大

4．2003年10月15日9时，我国神州五号宇宙飞船把中国第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。在返回舱减速下降软着陆的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．重力做负功，重力势能减小

B．重力做正功，重力势能增大

C．合力做负功，动能减小

D．合力做正功，动能增大

5．在离地面4米高的天花板下用一根长为1m的绳吊着一个10N的物体，若取地面为重力势能零势能面，则该物体的重力势能为（　　）

A．10J B．30J C．40J D．无法确定

6．某同学在练习投篮，如图所示。篮球从掷出到落入篮筐的过程中，其重力势能（　　）

A．一直减小 B．一直增大

C．先减小后增大 D．先增大后减小

7．乘客乘飞机旅行，飞机起飞后，在爬升过程中，关于乘客重力势能的变化情况，下列描述正确的是

A．增大

B．减小

C．不变

D．先减小后增大

8．一物体以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能一路程s图像应是下列四个图中的（　　）

A． B．

C． D．

9．物体在空气中加速下落一段时间，重力做功40J．则这段时间内（　　）

A．动能一定增加40J B．重力势能一定增加40J

C．动能一定减少40J D．重力势能一定减少40J

10．一个质量为m的物体以的加速度竖直向下做匀加速直线运动，重力加速度为g。在物体下降h高度的过程中物体的（　　）

A．重力势能减少了 B．动能增加了

C．重力做功为 D．合力做功为

11．如图所示，A、B两个小球质量相同，从同一高度处由静止释放，A沿曲面下滑，B竖直下落，在两个球落到地面的过程中，以下说法正确的是(       )

A．重力对A球做功比重力对B球做功多

B．重力对B球做功比重力对A球做功多

C．两球重力势能的变化量相同

D．两球重力势能一定总是正值

12．横卧在水平地面上质量为100kg，长为2m的均匀圆铁棒，一端着地，另一端从地面上竖立起来，其重力势能增量和重力功是：

A．1960J，-1960J； B．-1960J，1960J；

C．980J，-980J； D．-980J，980J．

13．物体在运动过程中，克服重力做功100J，则以下说法正确的是（　　）

A．物体的高度一定降低了

B．物体的高度可能不变

C．物体的重力势能一定是100J

D．物体的重力势能一定增加100J

14．如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h，速度为v，则（　　）

A．由A到B重力做的功等于mgh

B．由A到B重力势能减少mv2

C．由A到B小球克服弹力做功为mgh

D．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh+

15．如图所示，一小物块沿斜面从点下滑至点的过程中，重力做功，阻力做功。此过程中小物块的重力势能（　　）

A．增加 B．减少 C．增加 D．减少

二、填空题（共4题）

16．如图所示，一小定滑轮距离地面高刚好为一链条的长度L，有一个人用轻绳跨过滑轮系住链条的一端，用力将全部堆放在地面上的链条向上拉动，当链条有L/4长度跨过滑轮时，人不再用力拉绳，这时链条继续运动，最后刚好静止在滑轮上，不计滑轮的摩擦，链条的质量为m，则人的拉力做功为__________．

17．足球运动员将质量为0．25kg的静止在地面上的足球用力踢出，足球运动的最高点距地面3m，足球在最高点的速度为10m/s，则足球在运动过程中所具有的重力势能的最大值为_______J，在踢球时运动员对足球做的功为______J．（以地面为零势能参考平面，不计空气阻力，取g=10m/s2）

18．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F = kx， k的值与橡皮筋的原长L、横截面积s有关，理论与实验都表明 ，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。

① 在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是___________

A．N             B．m          C．N/m               D．N/m2

② 小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k =___________N/m

③ 将橡皮筋拉长3cm的过程中克服橡皮筋弹力做的功为___________J

19．由于空间站处于完全失重状态，不能利用天平等仪器测量质量，为此某同学为空间站设计了如图甲所示的实验装置，用来测量小球质量图中弹簧固定在挡板上，轨道B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间.该同学设计的主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测量小球的直径d

②将弹簧固定在挡板上

③小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x

④由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t，计算出小球离开弹簧的速度v

⑤改变弹簧的压缩量，重复步骤③、④多次

⑥分析数据，得出小球的质量

该同学在光滑地面上进行了上述实验，请回答下列问题：

(1)步骤①中游标卡尺示数情况如图乙所示，小球的直径d=___________cm；

(2)某一次步骤③中测得弹簧的压缩量为1cm，对应步骤④中测得小球通过光电门的时间为7.50ms，则此次小球离开弹簧的速度v=___________m/s；

(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图丙中画出了v-x图象已知实验所用弹簧的弹性势能Ep与弹簧形变量x2之间的关系如图丁所示，实验测得小球的质量为___________kg．

三、综合题（共4题）

20．右图中，桌面高0.8m，墙上架子A距桌面高0.5m．把质量m=1.6kg的物体，从地面搬到墙上架子A上的整个过程中，以桌面为参考平面，在下表的空白处按要求填入数据．（g取10m/s2）

21．如图所示，一质量为m、半径为r、体积为V的铁球，用一细线拴住，慢慢地放入横截面积为S、深度为h的水中。已知水的密度为，则铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中，铁球与水的重力势能分别变化了多少？水与铁球组成的系统总的重力势能变化了多少？

22．某起重机用钢绳吊起一重为的物体，匀速向上提升，求：

(1)物体重力势能的改变量ΔEp；   

(2)钢绳的拉力对物体所做的功W。

23．如图，一质量m=2kg的滑块套在与水平面成θ=37°的细直杆上，直杆固定不动。现对滑块施加竖直向上的恒力F，从某时刻起滑块由静止开始运动，经过t=2s的时间，滑块通过的位移s=1m（g取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）：

(1)计算滑块运动的加速度大小；

(2)若 F=15N，计算滑块与细杆间的动摩擦因数；

(3)若以滑块初始位置为零势能面，计算运动 2s 后滑块具有的重力势能；

(4)若将重力场与电场类比，写出地球表面附近某点“重力势φG”的定义及定义式，并指明其单位。

参考答案：

1．A

2．C

3．D

4．C

5．B

6．D

7．A

8．A

9．D

10．B

11．C

12．C

13．D

14．A

15．B

16．

17．7.5     20

18．     D     500     0.225

19．     1.50     2     0.05

20．8.0J，—12.8J，0J，—20.8J，20.8J，20.8J

21．减少了mgh，增加了

22．(1)1.0×104J        (2)1.0×104J

23．(1)；(2)0.5；(3)12J或 -12J；(4)；单位为（或）