当前位置: 首页 > >

[K12配套]2017_2018学年高中物理课时跟踪检测十三势能教科版必修2

发布时间:

KK12 配套学*资料

课时跟踪检测(十三)

势 能

1.(多选)下列关于物体的重力势能的说法中正确的是( A.物体重力势能的数值随选择的参考*面的不同而不同

)

B.物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的 C.重力对物体做正功,则物体的重力势能增加 D.物体位于所选的参考*面以下时,物体的重力势能为负值 解析:选 ABD 根据重力势能的相对性,A 项正确;根据重力势能的系统性,B 项正确; 根据重力做功与重力势能变化的关系,C 项错误;根据重力势能正、负的含义,D 项正确。 2.如图 1 所示的几个运动过程中,物体弹性势能增加的是( )

图1 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 解析:选 B 形变量变大,弹性势能变大,形变量变小,弹性势能变小。图甲中杆的形 变先变大后变小,图丙和图丁中橡皮筋和弹簧的形变减小,形变量变大的只有图乙,故选项 B 正确。 3.某游客领着孩子游泰山时, 孩子不小心将手中的皮球滑落, 球从 A 点滚到了山脚下的

B 点,高度标记如图 2 所示,则下列说法正确的是(

)

图2 A.从 A 到 B 的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功 B.从 A 到 B 过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功 C.从 A 到 B 重力做功 mg(H+h) D.从 A 到 B 重力做功 mgH 解析:选 D 重力做功与物体的运动路径无关,只与初、末状态物体的高度差有关。从 配套学*资料 K12 页脚内容

KK12 配套学*资料

A 到 B 的高度差是 H,故从 A 到 B 重力做功 mgH,D 正确。
4.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加 B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减少 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.弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 解析:选 C 如果弹簧原来处于压缩状态,那么当它恢复原长时,它的弹性势能减小, 当它变短时,它的弹性势能增大,弹簧拉伸时的弹性势能可能大于、小于或等于压缩时的弹 性势能,需根据形变量来判定,所以选项 A、B、D 错误。当拉伸长度相同时,劲度系数越大 的弹簧,需要克服弹力做的功越多,弹簧的弹性势能越大,选项 C 正确。 5.一棵树上有一个质量为 0.3 kg 的熟透了的苹果 P,该苹果从树上 A 先落到地面 C 最 后滚入沟底 D。已知 AC、CD 的高度差分别为 2.2 m 和 3 m,以地面 C 为零势能面,A、B、C、 )

D、E 面之间竖直距离如图 3 所示。算出该苹果从 A 落下到 D 的过程中重力势能的减少量和
在 D 处的重力势能分别是( )

图3 A.15.6 J 和 9 J C.15.6 J 和-9 J B.9 J 和-9 J D.15.6 J 和-15.6 J

解析: 选 C 以地面 C 为零势能面, 根据重力势能的计算公式得 D 处的重力势能 Ep=mgh =0.3×10×(-3)J=-9 J,从 A 落下到 D 的过程中重力势能的减少量 Δ Ep=mgΔ h= 0.3×10×(2.2+3)J=15.6 J,故选 C。 6.如图 4 所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,开始时 A 静止在弹簧上面。今用力

F 缓慢向上提 A,直到 B 恰好离开地面。设开始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变化 Δ Ep 的说法中正确的是( )

图4 A.Ep1=Ep2 C.Δ Ep>0 配套学*资料 K12 页脚内容 B.Ep1<Ep2 D.Δ Ep<0

KK12 配套学*资料 解析:选 A 开始时弹簧形变量为 x1,有 kx1=mg,则它离开地面时形变量为 x2,有 kx2 =mg。由于 x1=x2,所以 Ep1=Ep2,Δ Ep=0,A 对。

7.如图 5 所示,在水*地面上*铺着 n 块砖,每块砖的质量为 m,厚度为 h。如果人工 将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功( )

图5 A.n(n-1)mgh C.n(n+1)mgh 1 B. n(n-1)mgh 2 1 D. n(n+1)mgh 2

1 解析:选 B 取 n 块砖的整体为研究对象,叠放起来后整体的重心距地面 nh,原来的 2 1 1 1 1 重心距地面 h,故有 W=Δ Ep=nmg× nh-nmg× h= n(n-1)mgh,B 正确。 2 2 2 2 8.在光滑的水*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 6 所示。在相互作用的过程中,当系统的 弹性势能最大时( )

图6 A.va>vb C.va<vb B.va=vb D.无法确定

解析:选 B 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*,弹簧的形变量最大,弹性势能最大,故选项 B 正确。

9. (多选)图 7 甲是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片, 玩家将一根长为 AB 的弹性绳子的 一端系在身上,另一端固定在高处,然后从高处跳下,图乙是玩家到达最低点时的情况,其 中 AB 为弹性绳子的原长,C 点是弹力等于重力的位置,D 点是玩家所到达的最低点,对于玩 家离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是( )

配套学*资料 K12 页脚内容

KK12 配套学*资料

图7 A.重力对人一直做正功 B.人的重力势能一直减小 C.玩家通过 B 点之后,绳子具有弹性势能 D.从 A 到 D,弹性绳子的弹性势能一直增加 解析:选 ABC 整个过程中,重力一直做正功,重力势能一直减小;人从高空落下到弹 性绳子达到原长的过程中, 弹性绳子不做功, 此后弹性绳子一直做负功, 弹性势能一直增加, 故 A、B、C 正确。 10.(多选)如图 8 所示,ACP 和 BDP 是竖直*面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A、

P、B 三点位于同一水*面上,C 和 D 分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从 A 和 B 两处同时无初速释放,以 C 处为零势能参考面,则(
)

图8 A.沿 BDP 光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值 B.两小球到达 C 点和 D 点时,重力做功相等 C.两小球到达 C 点和 D 点时,重力势能相等 D.两小球刚开始从 A 和 B 两处无初速释放时,重力势能相等 解析:选 AD 不管选哪一点为零势能点,A 点和 B 点相对零势能面的竖直高度均相等, 所以重力势能相等。两小球到达 C 点和 D 点时,重力势能不相等。重力势能 Ep=mgh,具有 相对性, 如果选 A、 P、 B 三点在零势能参考面上, 则两球在运动过程中的重力势能恒为负值; 如果选 C 点在零势能参考面上,则两球在运动过程中的重力势能恒为正值。另外,重力做功 跟路径无关,只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度,两球从开始运动到到达 C 点和 D 点时竖直高度不等,所以重力做功不相等。 11.如图 9 所示,质量为 m 的小球,用一长为 l 的细线悬于 O 点,将悬线拉直成水*状 态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O 点正下方 D 处有一钉子,小球运动到 B 处 2 时会以 D 为圆心做圆周运动,并经过 C 点,若已知 OD= l,则小球由 A 点运动到 C 点的过 3 配套学*资料 K12 页脚内容

KK12 配套学*资料 程中,重力势能减少了多少?重力做功为多少?

图9 1 解析:从 A 点运动到 C 点,小球下落高度 h= l, 3 1 故重力做功 WG=mgh= mgl, 3 重力势能的变化量 1 Δ Ep=-WG=- mgl 3 负号表示小球的重力势能减少了。 1 1 答案: mgl mgl 3 3 12.弹簧原长 l0=15 cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长,当弹簧伸长到 l1=20 cm 时, 作用在弹簧上的力为 400 N。则: (1)弹簧的劲度系数 k 为多少? (2)在该过程中弹力做了多少功? (3)弹簧的弹性势能变化了多少?

F 400 解析:(1)k= = N/m=8 000 N/m。 l 0.2-0.15
(2)由于 F=kl,作出 F?l 图像如图所示,求出图中阴影部分面积, 即为弹力做功的绝对值,由于在伸长过程中弹力 F 方向与位移方向相反, 故弹力 F 在此过程中做负功。

F 400 可得 W=- (l1-l0)=- ×0.05 J=-10 J。 2 2
(3)Δ Ep=-W=10 J,即弹性势能增大 10 J。 答案:(1)8 000 N/m (2)-10 J (3)增加了 10 J

配套学*资料 K12 页脚内容




友情链接: