高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第四节 势能一课一练

4.4势能基础巩固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．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以下落点为参考平面，那么小球落地时的重力势能为（　　）

A．-mgh B．mg(H+h) C．-mg(H+h) D．mgH

2．刀削面是人们喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图1所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度，飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m，如图2所示。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。在空中运动的过程中，面片的重力势能（　　）

A．先增大后减小 B．逐渐增大

C．保持不变 D．逐渐减小

3．大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是（ ）

A．由A到B的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功

B．汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零

C．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做正功，后做负功，总功为零

D．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零

4．如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景，在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，下列说法中正确的是　　

A．蹦床对人的弹力增大 B．弹性势能增大

C．动能增大 D．重力势能增大

5．如图所示，质量为m的小球从桌面以上高h1处的A点下落到地面的B点，桌面高h2，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　）

A．以桌面为参考平面小球在B点的重力势能为mgh2

B．以地面为参考平面小球在B点的重力势能为mgh2

C．小球从A点下落到B点重力势能增大mg（h1＋h2）

D．小球从A点下落到B点重力势能减少mg（h1＋h2）

6．井深10m，井上支架高为1.5m，在支架上用一根2m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是（以地面为参考平面） （　　）

A．50J B．1000J C．-50J D．-1000J

7．绍兴市S区奥体中心举行CH杯全国蹦床锦标赛．对于如图所示蹦床比赛时运动员的分析，下列说法中正确的是（     ）

A．运动员在蹦床上上升阶段，一直处于超重状态

B．运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹性势能增大

C．运动员离开蹦床在空中运动阶段，一直处于失重状态

D．运动员离开蹦床在空中运动阶段，重力势能一直增大

8．如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．从O到B过程中，重力势能增大

B．从B到D过程中，游客做匀减速运动

C．从B到C过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小

D．在蹦极运动过程中，游客的动能先增大后减小

9．宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识。如图所示，在人将弓拉开的过程中，下列说法正确的是（       ）

A．人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变大 B．人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变小

C．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变大 D．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变小

10．如图所示中的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是（　　）

A．如图（甲），跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能

B．如图（乙），人拉长弹簧过程中，弹簧的弹性势能

C．如图（丙），模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能

D．如图（丁），小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能

11．物体在运动过程中，克服重力所做的功为100J，则以下说法正确的是（　　）

A．物体的高度一定不变

B．物体的高度一定降低

C．物体的重力势能一定减小了100J

D．物体的重力势能一定增加了100J

12．物体沿光滑斜面向下加速滑动，在运动过程中物体的（　　）

A．重力势能逐渐增加，动能也逐渐增加

B．重力势能逐渐增加，动能逐渐减少

C．重力势能逐渐减少，动能也逐渐减少

D．重力势能逐渐减少，动能逐渐增加

13．截面积为S的U形管中，盛有一种密度为ρ的液体，由于底部中间的阀门关闭着，使一边管中的液面高度为h1，另一边管中的液面高度为h2，如图所示，再次把阀门打开，使左右两边相通，当两边液面达到相同高度时，重力做的功为（　　）

A．

B．

C．

D．

14．质量为0.5kg的小球，从桌面以上h1=0.4m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m。以桌面为参考平面，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A．小球在A点的重力势能为6J

B．小球在B点的重力势能为4J

C．小球从A点下落到B点的过程中重力势能减少了6J

D．小球从A点下落到B点的过程中重力做的功为-6J

二、填空题（共4题）

15．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__________．

16．物体的重力势能等于_____，定义式EＰ＝_____

17．如图所示，一根弹簧一固定在墙上，另一端与物体接触但不连接，物体与地面间的动摩擦因素为μ，物体的质量为m．现用力推物体m使之压缩弹簧，放手后物体在弹力作用下沿地面运动距离x而停止（物体已与弹簧分离），弹簧被压缩后具有的弹性势能为________．

18．小华有一只按压型圆珠笔，她想估测里面小弹簧在被圆珠笔尾端压紧过程中弹性势能的增加量，请你在不拆解圆珠笔的前提下帮助她完成这一想法。（当地重力加速度g已知）

（1）除刻度尺外，还需要的测量工具是______________________；

（2）需测量的物理量及符号是_________________________；

（3）用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量：ΔE=____________________。

三、综合题（共4题）

19．一只质量为1kg的小球，从距水平地面5m高的点以8m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）小球刚抛出时相对于水平地面的重力势能；

（2）小球在空中飞行的时间；

（3）小球抛出的水平距离．

20．如图所示，物体与弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处静止释放，物体会由A向A′运动，A、A′关于O点对称，则：

（1）物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？

（2）物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？

（3）在A、A′处弹性势能有什么关系？

21．一滑雪爱好者的质量为70kg，他从高为h＝1.25m的平台，以v0＝10m/s的初速度从平台边缘水平滑出，g取10m/s2.，求：

(1)滑雪者在空中运动的时间t；

(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离x；

(3)滑雪者落地速度v；

(4)取落地地面为参考面，算出滑雪者出发时的重力势能。

22．在离地面80m处无初速度地释放一小球，小球质量为，不计空气阻力，g取，以地面为零势能参考平面求：

(1)在第2s末小球的重力势能。

(2)在第4s内重力所做的功和小球重力势能的变化量。

参考答案：

1．C

2．D

3．D

4．D

5．D

6．C

7．C

8．D

9．A

10．B

11．D

12．D

13．A

14．C

15．

16．     物体的重量和它的高度的乘积；     mgh

17．μmgx

18．     天平     竖直弹起的高h，圆珠笔的质量m     mgh

19．（1）50J；（2）1s ；（3）8m

20．（1）正功，减少；（2）负功，增加；（3）相等

21．(1)0.5s；(2)5m；(3)；(4)875J

22．(1)120J；(2)70J，小球的重力势能减少了70J