专题02 重力势能和弹性势能、动能定理的应用-2021-2022学年高一物理下学期期末考试好题汇编（人教版2019）

专题02 重力势能和弹性势能、动能定理的应用 一、重力势能和弹性势能 1．重为的小球，在空中下落了的高度后到达地面，下列说法正确的是（　　） A．重力对小球做的功一定是 B．小球的重力势能一定增加了 C．小球刚下落时的重力势能一定是 D．落地时小球的重力势能一定是 【答案】A 【详解】AB．重为的小球，在空中下落了的高度后到达地面，重力做功为 可知重力对小球做正功，则小球的重力势能一定减少了，A正确，B错误； CD．重力势能具有相对性，由于不确定零重力势能的参考平面选择位置，故不能确定小球所处位置的重力势能，CD错误。故选A。 2．质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置，以下说法正确的是（　　） A．由1到3的过程中，足球的重力势能始终不变，重力始终不做功 B．足球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．足球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 D．足球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 【答案】C 【详解】由1到2的过程中，足球向高处运动，重力势能增加，重力做负功。由2到3的过程中，足球向低处运动，重力势能减少，重力做正功。由1到3的过程中，初末位置高度相同，则重力势能变化量为零，重力做功为零。故足球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。 故选C。 3．蹦极是一项户外极限活动。体验者站在约40m以上高度的位置，用原长为20m的弹性绳固定住后跳下，落地前弹起，反复弹起落下。忽略空气阻力的影响，在人的整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．第一次下落过程中，体验者能体验失重感的位移为20m B．第一次下落20m后，体验者立即处于超重状态 C．第一次到达最低点的瞬间，人的重力势能为零 D．当下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大 【答案】D 【详解】AB．当游客下落20m时弹性绳到达原长，以后继续下落时，弹力先小于重力，游客继续加速下落，此过程中，游客能体验失重，以后弹力大于重力，游客加速度向上，开始减速，可知体验者能体验失重感的位移大于20m，故AB错误； C．因不确定零重力势能点，故无法知道第一次到达最低点的重力势能，故C错误； D．由功能关系可知，当游客下落到最低点时，游客所处高度最小，重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大，故D正确。故选D。 4．弹簧发生弹性形变时产生了弹力，具有了弹性势能。弹簧的弹力可对外做正功，也可对外做负功，弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能变化；弹簧的弹性势能变化，弹簧的弹力必做功。下列关于弹簧弹力的功、弹簧弹性势能及其变化的下列说法正确的是（　　） A．弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能增加 B．弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能减少 C．弹簧的弹力做功为零的过程中，弹簧的弹性势能一定保持不变 D．同一弹簧的伸长量与压缩量相等时，弹簧的弹性势能也相等 【答案】D 【详解】AB．弹簧的弹力做正功时，弹性势能转化为其他形式的能量，弹簧的弹性势能减少，弹簧的弹力做负功时，其他形式的能量转化为弹性势能，弹簧的弹性势能增加，AB错误； C．弹簧的弹力做功为零，表示弹簧的初末状态弹性势能相等，但弹性势能不一定总保持不变，C错误； D．弹性势能与形变量有关，同一弹簧的伸长量与压缩量相等时，弹簧的弹性势能也相等，D正确。 故选D。 2、 应用动能定理求变力做功 5．如图，一容器的内壁是半径为r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m（可视为质点）的小滑块P，它在容器内壁由静止开始下滑到最低点，在最低点时的向心加速度大小为a，已知重力加速度大小为g。则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在最低点由牛顿第二定律有，Р由静止下滑到最低点的过程中有 联立解得故选A。 6．如图所示，一劲度系数为的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接置于粗糙水平面的物块。此时弹簧自然伸长，物块位于点。现用外力向左推动物块，当弹簧压缩量为时，使物块静止，然后由静止释放物块，物块到达点时速度刚好为0。已知此过程中向左推动木块的外力所做的功为。则此过程中弹簧的最大弹性势能为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设弹簧的最大弹性势能为，木块向左运动时，根据动能定理木块向右运动时，根据动能定理联立解得故ACD错误B正确。故选B。 3、 应用动能定理处理多过程问题 7．如图所示，小球以初速度从A点出发，沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，小球经过轨道连接处无机械能损失，则小球经过A点的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设小球在由A到B