课时作业(19) 第四章 第四节势能（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（粤教版2019）

课时作业(19)　势能 [对应学生用书P144] 1．关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A．重力势能有正、负值，表示物体的重力势能是矢量 B．只要物体在水平面以下，其重力势能就为负值 C．卫星绕地球做椭圆轨道运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小 D．重力势能是物体和地球所组成的系统共有的 D　[重力势能有正、负值，其正负表示物体的重力势能的大小，重力势能是标量，A错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，在零势能面下方，物体重力势能为负值，在零势能面上方，物体重力势能为正值，在零势能面处，物体重力势能为零，B错误；卫星绕地球做椭圆轨道运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能增加，C错误；重力势能是物体和地球所组成的系统共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，D正确．] 2．起跳摸高是公务员公安职位体能测试项目之一．某考生身高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，如图所示，该考生跳起后增加的重力势能为(　　) A．1 260 J　 B．1 470 J　 C．315 J　 D．1 785 J　　 C　[该考生跳起后重心升高的高度Δh＝2.55 m－2.10 m＝0.45 m，该考生跳起后增加的重力势能ΔEp＝mgΔh＝70×10×0.45 J＝315 J，C正确．] 3．蹦蹦杆是最近两年逐渐流行的运动器具，其主要结构是在一硬直杆上套一劲度系数较大的弹簧，弹簧的下端与直杆的下端固定而弹簧的上端固定一踩踏板．如图所示，小明正在玩蹦蹦杆．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情况是(　　) A．重力势能减小，弹性势能增大 B．重力势能增大，弹性势能减小 C．重力势能减小，弹性势能减小 D．重力势能不变，弹性势能增大 A　[在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，重力做正功，则小明的重力势能减小．弹簧的形变量增大，其弹性势能增大，A正确．] 4．物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图像中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是(　　) B　[设物体开始下落时的重力势能为Ep0，物体下落高度h过程中重力势能减少量ΔEp＝mgh，故物体下落高度h时的重力势能Ep＝Ep0－ΔEp＝Ep0－mgh，即Ep­h图像为倾斜直线，B正确．] 5．如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端上移H，将物体缓缓提高h，拉力F做功WF，不计弹簧的质量，则下列说法正确的是(　　) A．重力做功－mgh，重力势能减少mgh B．弹力做功－WF，弹性势能增加WF C．重力势能增加mgh，弹性势能增加FH D．重力势能增加mgh，弹性势能增加WF－mgh D　[可将整个过程分为两个阶段：一是弹簧伸长到物体刚要离开地面阶段，拉力克服弹力做功WF1＝－W弹，等于弹性势能的增加；二是弹簧长度不变，物体上升h，拉力克服重力做功WF2＝－WG＝mgh，等于重力势能的增加，又由WF＝WF1＋WF2，可知A、B、C错误，D正确] 6．图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动．在儿童从最高点下降到最低点的过程中(　　) A．重力对儿童做负功 B．儿童重力的功率一直增加 C．儿童重力的功率一直减小 D．儿童的重力势能减少 D　[儿童高度下降，因此重力对儿童做正功，儿童的重力势能减小，故A错误，D正确；儿童的速度先增加后减小，根据P＝Gv可知，重力的功率先增加后减小，选项B、C错误；故选D．] 7．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 C　[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．] 8．两个底面积都是S的圆桶放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为h1和h2，如图所示．已知水的密度为ρ.现把连接两桶的阀门打开，不计摩擦阻力，当两桶水面高度相等时，水的重力做功多少？重力势能变化多少？ 解析　圆桶中水的总质量为 m＝ρS(h1＋h2)， 对于圆桶中的水，当两边水面高度相等时， 相当于质量为m′＝ρS的水下降了 Δh′＝， 水的重力做功 WG＝m′gΔh′＝ρgS()