1.4 势能及其改变（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（鲁科版）

基础达标练 1．(多选)下列对重力势能的理解正确的是(　　) A．物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变 B．当物体的重力做功时，该物体具有的重力势能也一定变化 C．物体重力势能的数值随选择的参考平面的不同而不同 D．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 解析：做匀速直线运动的物体，只要它的重力做功，即高度发生变化，它的重力势能就一定发生变化，A错误；重力做功是物体重力势能变化的原因，重力做功，重力势能一定发生变化，B正确；重力势能的大小是相对参考平面而言的，如果选择的参考平面不同，则物体的重力势能也一定不同，C正确；重力势能是相对量，只有确定一个参考平面，重力势能才有确定值，在地面上的物体，重力势能不一定为零，D错误。 答案：BC 2．(多选)弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关(　　) A．弹簧的长度　　　　　　 B．弹簧的劲度系数 C．弹簧的形变量 D．弹簧的原长 解析：弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹性势能就越大，弹簧的弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关，选项B、C正确。 答案：BC 3.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、弹簧的弹性势能的变化是(　　) A．重力势能减少，弹性势能增大 B．重力势能增大，弹性势能减少 C．重力势能减少，弹性势能减少 D．重力势能不变，弹性势能增大 解析：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，重力势能减少，故A正确。 答案：A 4．一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。A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示。以地面C为零势能面，g取10 m/s2，则该苹果从A运动到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(　　) A．15.6 J和9 J B．9 J和－9 J C．15.6 J和－9 J D．15.6 J和－15.6 J 解析：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ΔEp＝mgΔh＝0.3×10×(0.7＋1.5＋3) J＝15.6 J，故选C。 答案：C 5．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＝vb C．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：B 6．物体做自由落体运动，其相对于地面的重力势能与下落速度的关系如图所示，其中正确的是(　　) 解析：若下落高度为h，则h＝，减少的重力势能为mgh＝mg＝mv2，相对于地面的重力势能为Ep＝mgh0－mgh＝mgh0－mv2，式中h0为起始高度，即Ep与v的关系图像为抛物线的一部分，故C正确。 答案：C 7．如图所示，在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h。如果工人将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功(　　) A．n(n－1)mgh B.n(n－1)mgh C．n(n＋1)mgh D.n(n＋1)mgh 解析：平铺时重心距地面h，叠放时重心离地面nh，故有W＝ΔEp＝nmg×nh－nmg×h＝n(n－1)mgh，B正确。 答案：B 8．运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对运动员做功1 900 J，运动员克服阻力做功100 J。运动员在此过程中(　　) A．重力势能增加了2 000 J B．重力势能增加了1 800 J C．重力势能减少了1 900 J D．重力势能减少了2 000 J 解析：根据重力做功与重力势能变化的关系WG＝－ΔEp，有ΔEp＝－WG＝－1 900 J<0，故运动员的重力势能减少了1 900 J，选项C正确，A、B、D错误。 答案：C 能力提升练 9．(多选)运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，如图所示，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是(　　) A．阻力对系统始终做负功 B．系统受到的合力始终向下 C．重力做功使系统的重力势能减少 D．任意相等的时间内重力做的功相等 解析：无论在什么情况下，阻力一定做负功，A正确；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B错误；系统下降，重力做正功，所以它的重力势能减少，C正确；由于系统做变速运动，系统在相等时间内下落的高度不同，所以重力做功不同，D错误。 答案：AC 10．如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地