内容正文:
“四翼”检测评价(十四) 势能
A组—重基础·体现综合
1.关于重力势能,下列说法正确的是( )
A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的
B.处在同一高度的物体,具有的重力势能相同
C.重力势能是标量,不可能有正、负值
D.浮在海面上的小船的重力势能一定为零
解析:选A 重力势能具有系统性,重力势能是物体与地球共有的,故A正确;重力势能等于mgh,其中h是相对于参考平面的高度,参考平面不同,h不同,另外质量也不一定相同,故处在同一高度的物体,其重力势能不一定相同,选项B错误;重力势能是标量,但有正负,负号表示物体在参考平面的下方,故C错误;零势能面的选取是任意的,并不一定选择海平面为零势能面,故浮在海面上的小船的重力势能不一定为零,选项D错误。
2.关于弹性势能,下列说法正确的是( )
A.只要发生形变,物体就具有弹性势能
B.某一弹簧的长度越长,其弹性势能就越大
C.在弹性限度内,弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关
D.弹簧的弹力做正功,其弹性势能增加
解析:选C 只有发生弹性形变,物体才具有弹性势能,不是所有的形变都能使物体具有弹性势能,故A错误;弹簧的弹性势能与其弹性形变的大小有关,与其本身长度无必然联系,故B错误;在弹性限度内,弹性形变越大,弹性势能越大,故C正确;弹簧的弹力做正功,则弹簧的形变量减小,所以其弹性势能减小,故D错误。
3.如图所示是玩家玩“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,其中AB为弹性绳子的原长,C点是绳子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,下列说法不正确的是( )
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D 整个过程中,重力一直做正功,重力势能一直减小,A、B正确,不符合题意;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,C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
4.(2022·济南学考检测)如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下,经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达处时,速度减为0,则整个过程中,重力做功为( )
A. B.mgh
C.mgh D.0
解析:选B 根据重力做功与路径无关的特点,W=mg=,B正确。
5.如图所示,ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A、P、B三点位于同一水平面上,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两处同时无初速度释放,则( )
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两处无初速度释放时,重力势能相等
解析:选D 不管选哪一平面为零势能面,A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等,所以两小球在A点和B点时重力势能相等,D正确;两小球到达C点和D点时,不在同一水平面上,重力势能不相等,C错误;重力势能Ep=mgh,具有相对性,如果选A、P、B三点所在水平面为零势能参考平面,则两球在运动过程中的重力势能恒为负值;如果选C点所在水平面为零势能参考平面,则两球在运动过程中的重力势能恒为正值,A错误;重力做功跟路径无关,只取决于物体所受重力及初、末两点竖直方向的高度差,两球从开始运动到C点和D点时竖直高度差不相等,重力做功不相等,B错误。
6.起跳摸高是同学们经常进行的一项活动。某学生身高1.80 m,质量70 kg,他站立举臂,手指摸到的高度为2.10 m。在一次摸高测试中,如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,离地后手指摸到的高度为2.55 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7 s。不计空气阻力(g取10 m/s2),该同学跳起后增加的重力势能最大值是( )
A.1 260 J B.1 470 J
C.315 J D.1 785 J
解析:选C 人的重心升高的高度为:Δh=2.55 m-2.10 m=0.45 m,故该同学跳起后增加的重力势能最大值是:Ep=mgΔh=70×10×0.45 J=315 J。C正确。
7.一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高处,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)( )
A.重力做功为1.8 J
B.重力做了0.55 J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55 J
D.物体的重力势能一定增加1.25 J
解析:选C 整个过程中重力做功WG=mgΔh=0.1×10×(1.