第1章 第4节 势能及其改变（作业）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【精讲精练】鲁科版

[课下作业] [基础训练] 1．(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 2.如图所示，对正在空中匀速上升的无人机分析，下列说法正确的是(　　) 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 3.如图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(　　) 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高度有关系，物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。实验中采用控制变量法来研究重力势能的影响因素。显然，本题选项C中，比较乙和丙时，物体的质量和高度都不相同，无法得出结论。 答案　C 4.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，高度标记如图所示，则下列说法正确的是(　　) 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　重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态的高度差有关，从A到B的高度差是H，故从A到B重力做功mgH，D正确，A、B、C错误。 答案　D 5．如图所示，质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功，下面说法正确的是(　　) A．都必须大于mgh B．都不一定大于mgh C．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh D．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh 解析　从起跳后至越过横杆的过程中，跨越式跳高时运动员克服重力所做的功一定大于mgh，而背越式跳高时不一定大于mgh，也可以小于mgh，也可以等于mgh。故A、B、D错误，C正确。 答案　C 6.(多选)如图所示，在一次“蹦极”运动中，人由高空下落到最低点的整个过程中，下列说法中正确的是(　　) A．重力对人做正功 B．人的重力势能减小 C．橡皮绳对人做正功 D．橡皮绳的弹性势能增加 解析　人一直在下落，故重力对人做正功，人的重力势能不断减小，A、B正确；橡皮绳不断伸长，弹力对人做负功，使橡皮绳的弹性势能不断增加，故C错误、D正确。 答案　ABD 7.质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面的过程中重力势能变化了多少？(桌面离地面高度大于L) 解析　解法一　链条从开始到刚滑离桌面过程中，相当于将开始桌面上的的链条移至末态的下端处，故重心下降了L，所以重力做功mg·L＝mgL，重力势能变化ΔEp＝－mgL。 解法二　以桌面为参考平面，开始时重力势能 Ep1＝－mg×＝－mgL， 末态时重力势能Ep2＝－mg×＝－。 故重力势能变化ΔEp＝Ep2－Ep1＝－mgL。 答案　重力势能减少mgL [能力提升] 8．一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起全绳的过程中，设提起前半段绳人做的功为W1，提起后半段绳人做的功为W2，则W1∶W2等于(　　) A．1∶1　　　　　　　　 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 解析　前后两段提起的过程中，绳的重力势能的增加量是不同的，应分别分析定量计算。提起前半段人对绳做的功增加了绳的重力势能，即W1＝ΔEp1，ΔEp1＝mg·＝mgL；提起后半段人对绳做的功又增加了绳的重力势能W2＝ΔEp2＝mg－mgL＝mgL，所以W1∶W2＝1∶3。 答案　C 9.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，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．系统受到的合外力始终向下 C．加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减少量 D．任意相等的时间内重力做的功相等 解析　下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A