高中物理粤教版第四章机械能和能源 第四章第二节动能势能

第四章机械能和能源第二节动能势能A级抓基础1．(多选)关于动能的下列说法，正确的是()A．质量一定的物体，速度发生变化时，动能一定变化B．质量一定的物体，动能发生变化时，速度一定变化C．做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变D．物体在外力F作用下做加速运动，当力F逐渐减小时，其动能也逐渐减小解析：当速度大小不变，方向变化时，物体的动能不变，A错，C对，质量一定的物体动能变化时，一定是速度大小变化，B对．物体在外力作用下做加速运动，其动能变大，D错．答案：BC2．关于物体的动能，下列说法中正确的是()A．一个物体的动能可能小于零B．一个物体的动能与参考系的选取无关C．动能相同的物体的速度一定相同D．两质量相同的物体，动能相同，其速度不一定相同解析：由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，动能Ek总为正值，A错；因速度v的大小与参考系的选取有关，故动能Ek的大小也与参考系的选取有关，B错；由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，动能Ek的大小与物体质量m和速度v大小有关，动能相同，速度不一定相同，C错；质量m相同的物体，动能相同时，速度大小一定相同，但速度方向不一定相同，D对．答案：D3．下列关于重力势能的说法中正确的是()A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零C．当物体放在地面上时，它具有的重力势能一定为零D．重力势能不是物体单独具有的，而是地球与物体共同具有的解析：重力势能的大小由物体的重力大小和所处的高度共同决定，A错误．重力势能的正、负由所处位置(相对于参考平面)决定，物体在参考平面之上，重力势能为正，反之为负，B错误．若所选取的参考平面不是地面，在地面上的物体的重力势能不为零，C错误．根据重力势能的系统性可知重力势能是物体与地球共同具有的，故D正确．答案：D4．(多选)(2023·河源高一检测)如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述正确的是()A．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C．若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能大于零D．无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大解析：由于B点比C点位置高，无论选取参考平面为何处，小球在B点的重力势能都比C点的大，A、D对，B错．若选B点所在水平面为参考平面，小球在C点的重力势能为负值，C错．答案：AD5．(2023·阳江高一检测)关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小C．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能解析：若弹簧处于压缩状态，当弹簧变长时，弹簧的弹性势能减小，A错误．当处于压缩状态时，弹簧变短，弹簧的弹性势能增大，B错误．由Ep＝eq\f(1,2)kx2知，在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大，C正确．弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能，故D错误．答案：C6.(2023·潮州高一检测)(多选)如图所示，虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的动能和重力势能变化情况是()A．动能先减小后增大B．动能先增大后减小C．重力势能先增大后减小D．重力势能先减小后增大解析：运动员的速度先减小后增大，则其动能Ek＝eq\f(1,2)mv2先减小后增大，故A对、B错；运动员的重心高度先增大后减小，则其重力势能Ep＝mgh也先增大后减小，故C对、D错．答案：ACB级提能力7．如图所示，弹簧(不计质量)一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放，h1>h2，小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧，从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中，正确的一组是()A．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2B．ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2C．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2D．ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2解析：小球速度最大的条件是弹力等于重力，两种情况下，对应于同一位置，故ΔEp1＝ΔEp2，由于h1>h2，所以ΔE1>ΔE2，B正确．答案：B8．在光滑的水平面上，物体A以较大速度va向前运动，与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示．在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时()A．va>vb B．va＝vbC．va<vb D．无法确定解析：只要va>vb，A、B就有相对运动，弹簧就会被压缩，弹力做负功，弹性势能增加，当va＝vb时，A、B相距最近，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故选项B正确．答案：B9．一物体以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能—路程图象应是()解析：以抛出点为零势能点，则上升阶段路程为s时，克服重力做功mgs，重力势能Ep＝mgs，即重力势能与路程s成正比；下降阶段，物体距抛出点的高度h＝2h0－s，其中h0为上升的最高点，故重力势能Ep＝mgh＝2mgh0－mgs，故下降阶段，随着路程s的增大，重力势能线性减小，选项A正确．答案：A10．在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为m的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动h，力F做功W1，此时木块再次处于平衡状态，如图所示．求：(1)在木块下移h的过程中重力势能的减少量；(2)在木块下移h的过程中弹性势能的增加量．解析：(1)据重力做功与重力势能变化的关系有ΔEp减＝WG＝mgh.(2)据弹力做功与弹性势能变化的关系有ΔEp增′＝－W弹．又因木块缓慢下移，力F与重力mg的合力与弹力等大、反向，所以W弹＝－W1－WG＝－W1－mgh，所以弹性势能增量ΔEp增′＝W1＋mgh.答案：(1)mgh(2)W1＋mgh11.如图所示，有一条长为L、质量为m的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为θ，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面最高点为重力势能的零点．(1)开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大？(2)此过程中重力势能减少了多少？解析：(1)开始时，左边一半链条重力势能为Ep1＝－eq\f(m,2)g·eq\f(L,4)sinθ，右边一半的重力势能为Ep2＝－eq\f(m,2)g·eq\f(L,4)，左右两部分总的重力势能为Ep＝Ep1＋Ep2＝－eq\f(1,8)mgL(1＋sinθ)．最后链条