第1章4 势能及其改变-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】鲁科版必修第二册 新课标辅导

第4节　势能及其改变 [随堂巩固] 1．(重力势能)下列关于重力势能的说法正确的是(　　) A．重力势能的大小只由重物本身决定 B．所处位置高的物体，则重力势能就大 C．在地面上的物体，其重力势能一定等于零 D．重力势能实际上是物体和地球所共有的 解析　重力势能等于物体的重力与物体重心高度的乘积，故选项A、B都不对；重力势能具有相对性，零势能位置的选取是任意的，地面不一定是零势能位置，选项C错误；重力是物体与地球间的作用力，重力势能实际上也是地球与物体共有的，重力势能具有系统性，选项D正确。 答案　D 2．(重力做功)将一个物体由A移至B，重力做功(　　) A．与运动过程中是否存在阻力有关 B．与物体沿直线或曲线运动有关 C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关 D．与物体初、末位置高度差有关 解析　将物体由A移至B，重力做功只与物体初、末位置高度差有关，A、B、C错误，D正确。 答案　D 3．(对弹性势能的理解)关于弹性势能，下列说法中正确的是(　　) A．弹簧处于自然状态时其本身仍具有弹性势能 B．弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能 C．在弹性限度内，同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大 D．火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧硬，则将它们压缩相同的长度时，火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小 解析　弹簧处于自然状态即不发生弹性形变时，其弹性势能为零，A错误；弹簧伸长和压缩时都具有弹性势能，B错误；在弹性限度内，同一弹簧形变量越大，弹性势能就越大，C正确；火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧劲度系数大，所以压缩相同长度时火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能大，D错误。 答案　C 4．(重力做功与重力势能的关系)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，上面挂在轮边缘的是供乘客搭的座舱。乘客坐在摩天轮座舱里，摩天轮慢慢地往上转，可以从高处俯瞰四周景色。我国目前最高的摩天轮——南昌之星的高度达到160 m。 图1－4－12 假设一个50 kg的乘客从地面乘坐该摩天轮到达最高点，g取10 m/s2，则： (1)乘客重力做功为多少？ (2)乘客的重力势能变化了多少？ (3)由(1)(2)可知，重力做功与重力势能的变化有什么关系？ 解析　(1)乘客随摩天轮向上的位移大小为160 m，则重力做的功为：W＝－mgh＝－50×10×160 J＝－80 000 J (2)乘客随摩天轮向上运动，重力势能增大；乘客的重力势能增加量为： ΔEp＝mgh＝50×10×160 J＝80 000 J (3)由以上的计算可知，重力做功与重力势能的变化大小是相等的，重力做负功，重力势能增大。 答案　(1)－80 000 J　(2)增加80 000 J　(3)大小相等 [课下作业] [合格训练] 1．关于重力势能的几种理解，正确的是(　　) A．重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功 B．放在地面上的物体，它的重力势能一定为零 C．在不同的高度将某一物体抛出，且落地点在同一水平面上，落地时重力势能相等 D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，并影响重力势能变化的研究 解析　一个物体能不能对外做功，和它所具有重力势能的多少无关，A错误。如果不选择地面为零势能面，放在地面上的物体的重力势能一定不为零，B错误。一旦参考平面确定后，同一物体在某一水平面上重力势能就确定了，故C正确。重力势能的变化与高度差有关，与参考平面的选择无关，D错误。 答案　C 2．(多选)关于弹性势能和重力势能，下列说法正确的是(　　) A．重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能是弹簧本身具有的能量 B．重力势能是相对的，弹性势能是绝对的 C．重力势能和弹性势能都是相对的 D．重力势能和弹性势能都是状态量 解析　重力势能具有系统性，弹性势能是弹簧本身具有的能量，故A正确；重力势能和弹性势能都是相对的，且都是状态量，故B错误，C、D正确。 答案　ACD 3．如图1－4－13所示，对正在空中匀速上升的无人机分析，下列说法正确的是(　　) 图1－4－13 A．重力做正功，重力势能减小 B．重力做负功，重力势能增加 C．合力做正功，重力势能减小 D．合力做负功，重力势能增加 解析　无人机匀速上升，高度增加，重力做负功，根据功能关系可知，重力势能增加，故A错误，B正确；匀速运动，合力为零，不做功，故C、D错误。 答案　B 4．如图1－4－14所示是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验示意图，下列对于此图的分析，错误的是(　　) 图1－4－14 A．比较甲和乙，说明质量相等的物体被举得越高，势能越大 B．比较甲和丙，说明在同一高度处，质量越小的物体势能越小 C．比较乙和丙，说明质量越大的物体，势能越大 D．小木桩进入沙中越深，说明物体对木桩做的功越多 解析　重力势能跟物体的质量和