新教材2024高中物理第四章机械能及其守恒定律第四节势能同步测试粤教版必修第二册

PAGE第四节势能A级合格达标1.关于重力做功与重力势能改变的关系，下列说法中正确的是（）A.假如物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能增加B.假如物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能削减C.假如物体高度上升，则重力对物体做正功，物体的重力势能削减D.假如物体高度上升，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加解析：物体高度降低，重力做正功，重力势能削减，A、B错误；物体高度上升，重力做负功，重力势能增加，C错误，D正确.答案：D2.如图所示，在离地面高为H处，将质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，取抛出位置所在水平面为参考平面，则小球在最高点和落地处的重力势能分别为（）A.mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(veq\o\al(2,0),2g)＋H))，0 B.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，－mgHC.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，mgH D.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，mgH＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解析：小球能上升到的最高点与抛出点相距h＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g)，所以在最高点时具有的重力势能Ep1＝mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).落地时小球的位置在参考平面下方H处，所以落地时小球具有的重力势能Ep2＝－mgH.故B正确，A、C、D错误.答案：B3.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，它的弹性势能肯定变大B.当弹簧变短时，它的弹性势能肯定变小C.在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大D.弹簧在拉伸时的弹性势能肯定大于压缩时的弹性势能解析：当弹簧由压缩状态变长时，弹簧的弹性势能变小，当弹簧由压缩状态再变短时，弹簧的弹性势能变大，故选项A、B错误；由Ep＝eq\f(1,2)kl2可知，选项C正确，选项D错误.答案：C4.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，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.弹簧的弹性势能渐渐减小B.弹簧的弹性势能渐渐增大C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.弹簧的弹性势能先减小后增大解析：由于在力F的作用下物体处于静止状态，此时弹簧处于压缩状态，撤去F后，物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，所以弹簧的弹性势能先减小后增大.答案：D5.物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图像中，能正确描述物体的重力势能与下落高度关系的是（）解析：由物体重力势能的表达式及重力势能零点选取方式可得，物体的重力势能Ep＝Ep0－mgh，故选项B正确.答案：B6.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的改变是（）A.重力势能削减，弹性势能增大B.重力势能增大，弹性势能削减C.重力势能削减，弹性势能削减D.重力势能不变，弹性势能增大解析：将弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能削减，故A正确.答案：AB级等级提升7.一个质量为100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的改变是（g取10m/s2）（）A.重力做功为1.8JB.重力做了0.55J的负功C.球的重力势能肯定削减0.55JD.球的重力势能肯定增加1.25J－h2）＝0.1×10×0.55＝0.55J，故选项A、B都错误；重力做正功，重力势能削减，且重力做多少正功，重力势能就削减多少，因此球的重力势能削减0.55J，故选项C正确，选项D错误.答案：C8.如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面.起先时物体A静止在弹簧上面.设起先时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能改变ΔEp说法中正确的是（）A.Ep1＝Ep2 B.Ep1>Ep2C.ΔEp>0 D.ΔEp<0解析：起先时弹簧形变量为x1，有kx1＝mg.设B离开地面时形变量为x2，有kx2＝mg.由于x1＝x2所以Ep1＝Ep2，选项A符合题意，B不符合题意；因为Ep1＝Ep2，则ΔEp＝0，选项C、D不符合题意.答案：A9.质量相等的匀称松软细绳A、B平放于水平地面上，细绳A较长.分别捏住两绳中点缓慢提起，使它们全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做的功分别为WA、WB.以下说法正确的是（）A.若hA＝hB，则肯定有WA＝WBB.若hA>hB，则可能有WA<WBC.若hA<hB，则可能有WA＝WBD.若hA>hB，则肯定有WA>WB解析：A错：因绳A较长，若hA＝hB，则A的重心较低，故WA<WB.B对，D错：若hA>hB，不能确定两根绳子重心的凹凸，可能WA<WB，也可能WA>WB，还可能WA＝WB.C错：若hA<hB，则肯定是A的重心低，故WA<WB.答案：B10.物体从某一高度自由落到直立于地面上的轻弹簧上，如图所示，在A点起先与弹簧接触，到B点物体速度为零，然后被弹回，则（）A.物体从A到B的过程中，动能不断减小B.物体从B上升到A的过程中，动能不断增大C.物体从A到B及B上升到A的过程中动能是先变大后变小D.物体在B点的动能不为零解析：物体从A点接触弹簧起先到将弹簧压缩到最短B点的过程中，物体的运动过程为，在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，物体还是向下加速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，物体的速度达到最大，之后弹力大于重力，物体起先减速，直至减为零.弹簧从压缩到最短的B点到弹簧弹回原长A点的过程中，物体的运动过程为，弹簧压缩到最短时弹力最大，大于重力，合力方向向上，物体加速上升，当弹簧的弹力和物体的重力相等，物体的速度达到最大，之后弹力小于重力，小球起先减速.物体从A到B的过程中，速度先增大后减小，动能先增大后减小，故A错误；物体从B到A的过程中，速度先增大后减小，动能先增大后减小，故B错误，C正确；由于物体在B点的速度为零，所以动能为零，故D错误.答案：C11.一物体以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能—路程图像应是下图中的（）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：A12.在水平地面上固定一竖直的轻弹簧，弹簧的上端与一个质量m＝2.0kg的物块相连，物块处于静止状态，如图所示.若再在上端轻放一个质量M＝5.0kg的物块，系统再次平衡时（在弹性限度内），弹簧又向下压缩了0.10m.（1）求弹簧的劲度系数.（g取10m/s2）（2）求物块下移0.10m过程中弹簧增加的弹性势能.思路点拨：（1）利用胡克定律和平衡条件求劲度系数.（2）利用W弹＝－ΔEp求增加的弹性势能.（3）利用图像法求弹力的功.解析：（1）由题知，再在弹簧的上端放一个5.0kg的物块，弹簧又向下压缩了0.10m，依据胡克定律有Mg＝kl，（F1＝kl1，F2＝kl2，则ΔF＝kΔl）得k＝eq\f(Mg,l)＝eq\f(5.0×10,0.10)N/m＝500N/m.（2）依据以下数据作出Fl的图像如图所示.F1＝mg＝2.0×10N＝20N，